网络RTK技术在城市勘测控制测量中的应用分析

发表时间:2020/3/13   来源:《基层建设》2019年第30期   作者:杨修强
[导读] 摘要:随着我国经济的稳步增长,城市化发展持续推进,大量农村人口流入城市使得城市各类工程项目建设步伐加快,同时也对城市测绘提出了更高要求和挑战。
        中铁二院测绘院  610081
        摘要:随着我国经济的稳步增长,城市化发展持续推进,大量农村人口流入城市使得城市各类工程项目建设步伐加快,同时也对城市测绘提出了更高要求和挑战。城市测绘的主要工作内容是采集和处理城市信息,这些信息涵盖了城市地形地貌及水文地质条件等,这对于城市建设过程中各类工程项目的开展十分重要。在现代科技的助推下,RTK技术的出现和应用有效弥补了传统城市测绘技术的不足,大大提升了城市测绘实际效果,因此,积极研究城市测绘当中 RTK 技术的应用很有必要。
        关键词:RTK技术;城市勘测;控制测量
        引言
        改革开放以来,我国的科学技术水平步入了飞速发展的阶段,随着逐步的深入发展,测绘技术也迎来了发展的黄金期,同时作为测绘技术的重要核心RTK技术也逐渐成熟,并广泛的应用在了测绘工程当中。RTK技术通过载波相位动态实时差分方法,能够十分轻松地在野外得到厘米级的定位精度。RTK技术的逐渐兴起为工程放样、地形测图以及各种控制测量提供了很多方便,并且使得工作效率有了十分显著的提升。
        1城市测绘工程概述
        城市测绘是对采集、整理和处理城市信息的一个过程,对于城市工程项目建设施工有着重要的作用,为各类工程项目施工提供必需的数据资料,城市测绘数据的精准性对于工程项目的顺利推进以及工程质量有着直接的影响。因此,城市测绘须确保很高的精准性。近年来,在科技的发展及创新下,不断涌现出一些新型技术,极大的促进了城市测绘工程质量和效率的提升,使得城市测绘得到了极大发展,加强城市测绘相关研究对于城市化建设和发展有着积极的推动作用。
        2  RTK技术原理
        RTK技术主要是借助载波相位动态实时差分的方式,若要将RTK技术很好的应用到城市测绘中,GPS终端设备是必不可少的,以一台GPS为基准站,余下GPS作为移动站。由此可知,城市测绘中,RTK技术的应用需要至少两台或以上的GPS设备。基于RTK系统下,GPS终端基准站以及移动站设备都必须要围绕RTK系统来展开,随着RTK系统的移动而发生相应变化。在对工程概况进行跟踪期间,基准站会利用卫星对工程项目进行全程信息数据采集,并传送至移动站,移动站再根据接收到的信息数据对基准站观测数据误差进行处理,最终获得正确的坐标数据。
        3网络RTK系统概述
        3.1网络RTK系统的组成
        GPS网络RTK系统主要由基准站网、控制中心、数据通信线路和用户部分构成,各个部分之间互相联系互相依存,其中核心部分是控制中心,包括GPS网络RTK系统数据的传输、接收,以及转换、处理和传送。基准站网络由若干个基准站设备构成,一般至少要有3个及以上的固定基准设备。控制中心又称为数据处理中心,顾名思义是为数据处理服务的,该中心又由计算机、各RTK软件、通信服务器等构成,是GPS网络RTK系统的核心。通信线路的作用是联系控制中心和基准站、流动站。用户部分也就是流动站,由GPS接收器、移动电话及调制解调器构成,接收器的功能是发送用户的初始位置信息,同时接收控制中心信号数据,然后生成相应的位置信息。
        3.2网络RTK技术的工作原理和工作流程
        网络RTK技术的工作原理或工作流程是:在一定区域内构建连续运行且具有永久性的GPS参考站,利用网络技术实现各种设备的连接,然后通过控制中心接收和处理所有原始观测值,消除或减弱轨道的误差及电离层、对流层的影响,建立改正动态数据库。
        3.3网络RTK技术特点优势
        网络RTK技术具有以下特点和优势:①网络RTK技术的成本较低,且在测量终端设备上输入差分服务账号后可通过接收差分信息实现实时厘米级定位。目前国内可由具有测绘资质的单位向当地地理信息主管部门申请受监管的区域服务来获得RTK技术服务的使用权。②采用网络RTK技术测量获得的平面定位精度和垂直定位精度更为精确,满足地形图测量、土方测算等工程测量的要求,作业效率比常规测量控制技术要高得多。③利用网络RTK技术进行测量操作十分简便,即使是非专业测绘人员也能快速学会。


        4网络RTK技术在城市勘测控制测量中的应用
        4.1城市导线控制测量
        在导线控制测量中的应用和传统的用全站仪布置导线进行测量的方式不同,网络RTK技术的应用降低了测量的误差,可在几分钟内实现厘米级的精确度,而且测量控制点通视性灵活,不存在误差积累。在测量时基准站在较高的控制点上架设,该控制点点位精确度要高,否则会影响整个控制测量的结果。在流动站测量前应在附近已知控制点上先进行检验,检验结果的误差不能超过1cm,测量时要注意外业观测显示的HRMS值,该值表明测量结果的精确度。
        4.2城市地形测量
        采用网络RTK技术进行地形测量,可以直接通过GPS系统完成操作,不仅操作简单而且在良好的作业环境下反应时间缩短,即便是在高压电线等干扰源附近也能顺利地完成测量工作,这是因为RTK技术具有快速和多路径的特点。在所测区域内有一些地方环境恶劣,但是观测值的误差依然很小。
        4.3城市施工放样测量
        在城市建筑工程建设,尤其是基础设施建设时,也可以利用网络RTK技术进行放样测量。网络RTK技术在施工放样测量时,即便放样点距离控制点很远,也不用引点转站,将需要放样的点坐标输入到RTK系统,然后利用网络进行监测控制。在放样时选择相应的点,利用仪器所指示的点就可以获得正确的放样值。
        5城市勘测控制测量中网络RTK技术的应用效果
        在我国社会主义现代化建设中,RTK技术在城市勘测控制测量中的应用领域主要涉及地形图测绘、宗地测量、土地利用更新调查测量,以及违法用地测量,对于推动我国城市控制测量技术的发展具有一定意义。RTK技术在实际的应用中提高了工作效率,降低了测量的成本,同时也提高了测量的准确性。
        RTK技术在城市勘测控制测量中的应用主要是图根控制测量,也就是对提供城市测绘图使用的控制点进行精确的测定。在测图中对地面点的点位误差有严格要求,图根控制点相对于国家三角点的误差,受图根控制点自身误差和国家三角点误差的共同作用。根据城市勘测测量控制的相关规定,图根控制网中图根控制点的高程误差不能超过测图基本等高距的十分之一,但随着比例尺的降低,等高距则可以相应增大。
        在具体城市勘测测量控制实施中,关于图根控制点的控制测量步骤如下:第一步,先布置控制网络,然后在已知控制点上进行连续RTK观测,计算得出各个点的点位精度;第二步,将其中3个控制点连接起来形成三角形网络,对比分析三角形的角度、边长和每个点的坐标;第三步,对未知点进行测量,之后在信号差的地方选择任意一点进行连续观测,计算点位的精确度,评定RTK测量结果;。最后,在不同的时间段进行相同点位精确度的测量,找出实用的观测时间。
        在测量完成后还应使用全站仪进行导线观测。最后进行数据处理工作,分析测量数据的精确度,比较观测误差。确定一定数值的点间距,对比多个工程GPS网络RTK的测量结果,对测量结果和不同基准站的测量结果及GPS静态模式下的测量结果进行比较,还可以通过历史测量数据的比较确定RTK技术在城市勘测控制测量中应用的优势。
        6结束语
        综上所述,GPS网络RTK技术可以实现城市地理地形的测量检测。选择多个图根控制点设置基准站,同时选择合适的测量时间段,并要求图根控制点点位满足GPS观测条件,可以实现城市勘测精确测量控制,然后经过流动站观测对测量结果进行处理,提高了控制测量结果的准确性和可靠性,同时也提高了工作效率,降低了工作难度和测量成本。可以说,RTK技术在城市勘测中的应用,在推动测量技术创新发展的同时,也提高了城市勘测工程控制测量技术的革新。
        参考文献:
        [1] 陈超.RTK技术在城市测绘工程中的应用研究[J].四川水泥,2018(12)
        [2] 陈琼.RTK技术在城市测绘工程中应注意的事项及对策[J].中国科技信息,2018(15)
        [3] 岳龙.GPSRTK技术在地籍测量中的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2014(03)
        [4] 杨凯.RTK技术在工程测量中的应用研究[J].海河水利,2017(06)
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