探索工程勘察测绘中GPSRTK测绘技术的应用

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年3月9期   作者:严飘 任俞锦
[导读] 近年来我国工程勘察测绘领域的进步极为迅速,
        摘要:近年来我国工程勘察测绘领域的进步极为迅速,GPSRTK等新型测绘技术在其中发挥着关键性作用。基于此,本文将简单分析GPSRTK测绘技术在工程勘察测绘中的应用,并结合建筑工程勘察测绘实例,深入探讨GPSRTK测绘技术的具体应用,希望研究内容能够给相关从业人员以启发。
        关键词:工程勘察测绘;GPSRTK测绘技术;建筑工程

        前言:GPSRTK测绘技术具备数据较精确、工作效率高、数据处理能力强等优点,但同时也存在易受卫星状况影响、易受天空环境影响等缺点。为保证GPSRTK测绘技术较好服务于工程勘察测绘,正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。
1.GPSRTK测绘技术在工程勘察测绘中的应用分析
1.1应用流程
        在基于GPSRTK测绘技术的工程勘察测绘工作中,技术人员需要针对性分析相关资料,以此设计科学、合理的测量方案。技术应用前还需要准备好GPSRTK测量技术设备,确定以及设置基准站参数坐标,由此开展测量并汇总测量信息,即可最终利用算法完成求解,如OTF算法,并随之完成结果转换,即可最终在数据库汇总数据,通过分析对比数据,输出结果。基于GPSRTK测绘技术的工程勘察测绘工作流程可概括为:“测区资料收集→转换参数求得→选择流动站设置、基准站设置→外业数据采集→检核成果精度→处理内业数据→成果输出”[1]。
1.2具体应用领域
        GPSRTK测绘技术在工程勘察测绘中的应用范围较高,如建筑的变形监测、建筑工程的测量分析、碎步测量和放样分析。在建筑的变形监测中,GPSRTK测绘技术可用于高层楼房、大坝、水库等建筑的倾斜情况监测,由于监测对象结构复杂且体积庞大,加之不确定性的监测环境影响,监测工作的难度天然较高。建筑变形监测主要涉及内容包括建筑物倾斜状况、地基位移状况、地基沉降状况,GPSRTK测绘技术在其中的应用可实现不接触监测,辅以多个基准点设置、无线传输技术应用、接收器的针对性安装,即可保证监测的质量和效率;建筑工程的测量分析同样可应用GPSRTK测绘技术,由此开展的技术应用对通视条件要求并不严格,仅需要将基准站和观测点设置于覆盖范围内,相关工作人员的工作量可由此极大减少,而通过密集设置基准点,测量的精度可不断提升,辅以RTK手簿,即可更好保证测量数据的实效性和准确性;GPSRTK测绘技术也能够较好用于碎步测量和放样分析,如地形图的测量描绘、平面位置施工放样、界址点测绘,该技术可实现无需配置控制点的测图,仅需要设置设备仪器站,相应地形点的坐标信息即可以较高准确度获得。GPSRTK测绘技术的应用难度较低,仅需要整理相关信息并得到碎步点的坐标,即可实现详细的数据信息获取。而在具体的放样作业中,GPSRTK测绘技术的应用可实现更为灵活的放样工作,基于桩号、坐标信息的放样均可顺利开展,具体偏移数值和偏移的具体方位也能够在技术应用中通过设备仪器显示,误差可由此更好控制[2]。
2.实例分析
2.1项目概况
        以GPSRTK测绘技术在建筑工程测量分析中的具体应用为例,某厂房建筑工程总建筑面积16.1万m2,工程由12栋单体竣工建筑物组成,采用弧形倒角处理的厂房外形设计,外墙存在大量的凸出和凹进线条,存在拥有弧形曲线的金属幕墙和玻璃幕墙。工程中的最高塔楼高173m,属于科研综合楼,拥有曲线各异的每层轮廓,总体采用复杂曲线构成。工程厂房存在明显的弧形结构,内部空间布局复杂。


2.2技术路线
    考虑到工程的金属幕墙、玻璃幕墙反光会对工程勘察测绘造成影响,且科研综合楼最高点存在较高的勘察测绘难度,且弧形轮廓会导致勘察测绘的数据量过大并影响数据处理效率,工程因此采用了GPSRTK测绘技术,由此开展的工程勘察测绘涉及图纸审核、平面位置测量、高度测量、高程测量、建筑面积测量、长宽尺寸测量、平面布局测量等内容,除GPSRTK测绘技术外,工程还采用了钢尺测量、水准测量、全站仪对边测量、无人机倾斜摄影测量、全站仪激光免棱镜测量、无人机低空摄影测量等技术,本节仅对GPSRTK测绘技术的具体应用进行深入探讨。
2.3具体应用
        工程建筑工程的控制测量主要应用GPSRTK测绘技术,测量前技术人员布置了控制点13个,具体布置以现场实际情况和作业任务为依据,基于JNCORS系统开展具体的GPSRTK测绘。在随后开展的已知点平面位置检测过程中,GPSRTK测绘技术的应用针对性控制了平面位置差值,具体差值控制在±5cm内,基于垂直分量与水平分量进行针对性计算,需做好高程差值控制,需同样控制在±5cm。在GPSRTK测绘技术的具体应用中,采用三脚架架设天线、LeicaGS12型号的GPS接收机,基于城区参数进行参数配置,各控制点观测测回数、观测历元数分别控制为3个、30个(最少),测量过程中的各测回观测时间间隔、观测的卫星数、采样间隔、PDOP的最大值分别为60s、1s、5-10颗、4.420。在控制点距离和坐标的检测中,采用全站仪,同时做好现场标志。
        为保证工程能够较好应用GPSRTK测绘技术,技术人员在起算点选择、水准点联测、控制点布设、解算四个环节投入了大量精力,GPSRTK测绘技术的应用质量因此得到了保障。在起算点选择环节,GPSRTK测绘技术的应用重点开展了平面控制起算点选择,工程的建筑控制测量的基础为城市测量控制点,具体测量过程严格遵循了《城市测量规范》的相关要求,高程控制起算点因此得以科学选择;在水准点联测环节,技术人员在高程控制测量中采用附合线路,基于水准点实现闭合环起闭,并通过先行检核的方式确定该点高程正确性;在控制点布设环节,需充分发挥建筑工程控制测量作业中GPSRTK测绘技术的优势,技术人员基于收敛稳定的RTK固定解为基础,站杆观测未在GPSRTK测绘技术应用中采用,同时针对性控制了PDOP值,具体控制在6以下。结合工程实际需要,需精确到0.00001″进行GPSRTK测绘技术应用的经纬度值记录,同时需精确到0.001m进行平面坐标和高程坐标记录。此外,需选择镶嵌于坚固地面的钢钉作为固定装置,同时选择三个测回的中数作为最终输出成果;在解算环节,解算围绕固定解开展,基于GPSRTK测绘技术的具体测量可以确定,可得到测回间高程、平面坐标分量较差最大值,分别为0.028m、0.018m,以及平面点位、高程精度最大值,分别为0.019m、0.029m。在控制测量和控制点布设后,控制点距离和坐标检测采用后视定向方法与全站仪进行,由此即可确定全站仪获取数据与理论数据的平面坐标分量较差、高程较差,分别为0.019m、0.09m,同时存在1/10000内的实量边长与反算边长较差的相对误差,工程勘察测绘的技术设计书要求、相关规范要求均由此得以满足。
2.4成果总结
        基于工程中GPSRTK测绘技术的具体应用进行分析可以发现,该工程存在的穹顶最高点施测难度大、数据处理效率低等难点得以较好解决,GPSRTK测绘技术的应用同时获得了CASS 9.0、VBScript脚本的支持,技术应用过程中实现了较高效率的数据处理,工程建设因此在GPSRTK测绘技术支持下更好开展。
结论:综上所述,工程勘察测绘中GPSRTK测绘技术的应用需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的应用流程、具体应用领域、具体技术等内容,提供了可行性较高的GPSRTK测绘技术应用路径。为更好开展工程勘察测绘,GPSRTK测绘技术应用过程中的控制点数量合理选定、辅助设备与软件的针对性选择必须得到重视。
参考文献:
[1]范笑然.GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(05):92-93.
[2]吴经鹏.测绘工程中特殊地形的测绘技术方案分析[J].资源信息与工程,2016,31(02):132-133.
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