GPS-RTK 技术在公路工程测量中的应用研究

发表时间:2020/9/17   来源:《科学与技术》2020年11期   作者:翟文
[导读] 近年来,随着公路工程建设的不断发展,GPS-RTK及时被广泛应用于公路工程测量中
        翟文
        湖北省核工业地质局,湖北孝感432000
         
        摘要:近年来,随着公路工程建设的不断发展,GPS-RTK及时被广泛应用于公路工程测量中。GPS-RTK技术使得整个公路工程测量数据具有一定的准确性,促进了公路工程建设的良好发展。GPS-RTK技术主要是通过全球定位系统对测量设备进行定位,并将测量结果反馈到测量仪器中,为测量人员提供准确数据。由于GPS-RTK技术测量设备精准地较高,偏差值小,操作流程简单,近年来被广泛应用在公路工程测量过程中,提升了工作效率,进而保证了施工工期。
        关键词:GPS-RTK技术;公路测量;发展

        引言:相对于传统测量技术来说GPS-RTK技术操作更加简便,对测量人员素质要求不高,间接的降低了施工过程中人工成本对的投入,提升资金利用率的同时,保证了工程的质量。GPS-RTK技术可进行精准测量,不仅可以测定测量仪器所在位置的平面坐标,还可反应测量位置所在高度。并且GPS-RTK技术精确度高于其他测量设备,被广泛应用到对工程进行精准测量,偏差值比较小,是其他全站仪、经纬仪达不到的。但GPS-RTK技术也存在相应的缺点,在对仪器设备调整存在失误时,不能保证仪器提供测量数据的有效性。因此应在进行工程测量开始前,配置素质较高的人员对RTK设备进行调试,确保后续测量工程良好展开。
        一、GPS-RTK技术的基本原理
        GPS技术是通过全球定位系统对接收设备位置进行精准测定,并将测定数据结果反馈到接收仪器中,精确度可达到厘米级别。GPS-RTK技术在运营过程中主要由三部分组成:基准站、流动站、通讯设备。基准站系统通常包括基准站接收器,电台等设备,在运营过程中,首先通过基准站连续观测卫星。流动站系统主要为一台或多台接收设备和对中杆等组成的,基准站将观测到的数据通过通讯设备反应到流动站中。流动站可对接受到的数据进行分析处理,将三维坐标具体数据反馈到测量设备中。
        二、GPS-RTK技术优点、缺点分析
        1、GPS-RTK技术的优点
        (1)仪器操作简单
        以往测量设备在使用过程中需投入大量测量技术人员,但在运用GPS-RTK技术进行工程测量时,由于操作较为简便,只需每个测量仪器配备一名测量人员。同时GPS-RTK技术的基准站在一次设置后,可进行多次使用。并且测量设备中的软件可自动将卫星反馈的数据进行运算,减少了辅助测量工作,降低了人工干扰及测量偏差。
        (2)数据精确度高
        在一般情况下,基准站可观测到至少5颗GPS卫星,如果观测条件比较好时,可观测到10颗以上卫星,使得测量结果更为精准。同时,GPS-RTK设备可使得测量数据偏差,可将偏差控制在厘米级别。GPS-RTK设备在对施工现场进行测量时,设备内部可将测量结果进行实时保存,减少了测量人员的工作,提升测量工作质量的同时提升了测量工作效率。
        (3)没有累计误差
        GPS-RTK技术无论搬站或不搬站,都不会对测量数据造成偏差,精准度都可以达到厘米级别。但传统测量设备全站仪、水准仪在进行搬站时,会产生一定的误差,误差值随着搬站次数而改变,搬站次数越多,产生的偏差值将越大,降低了测量工作质量以及测量数据准确性。


        (4)工作效率高
        在以往通过传统测量设备进行测量工作时,测量点与测量仪器之间应满足光学通视要求,但GPS-RTK技术可在操作中不用满足光学通视要求。GPS-RTK技术在复杂地形中具有一定的优势,并且在测量过程中,可以降低测量人员的投入,降低测量工作的人工成本。另外GPS-RTK技术仪器相比于水准仪、全站仪更为轻便,提升了测量工作效率。
        2、GPS-RTK技术的缺点
        虽然GPS-RTK技术为测量工作带来极大的便利,但在测量过程中也存在一定的问题。
        (1)影响信号的因素比较多
        GPS-RTK技术信号受到多种因素影响,例如GPS卫星、大气层因素、浓密的树林等因素,如GPS信号受到一定影响时,将会造成测量结果存在一定的偏差。GPS-RTK技术的主要信号为GPS卫星信号和电台差分信号。由于影响信号的因素比较多,所以应在利用GPS-RTK技术进行测量前,进行专业调试。
        (2)参数设置错误,采集数据存在误差
        在进行工程测量前,如果测量人员对GPS-RTK设备调试技术不能充分掌握时,造成GPS-RTK设备调试失误,造成参数设置错误后将对测量结果造成一定偏差,严重时可能造成测量工作的返工。尤其是在野外进行测量时,由于没有控制点进行坐标校对,则难以在进行参数设置。
        (3)公路软件不够专业,算法存在一定误差
        由于GPS-RTK设备内置的公路测量软件存在一定问题时,可能会造成测量结果的偏差。但现阶段测量软件还不够专业,还需进行不断完善,确保测量工作的顺利开展。在进行公路测量时,由于部分软件存在一定的漏洞,使得测量数据不够准确,为后期公路工程施工造成一定的难度。
        三、GPS-RTK技术发展策略
        GPS-RTK技术近年来在测量工程得到广泛的运用,但还需进行不断完善,根据测量过程中出现的问题进行合理化分析,并制定相应的处理措施。GPS-RTK技术在未来发展过程中,应在条件允许的情况下,对测量仪器以及设备进行优化,保证硬件水平达到一定要求。并且RTK基准站架设位置应尽量选择宽阔位置,降低环境对GPS卫星信号的干扰,使得测量数据具有一定可靠性。施工单位应配备高素质的技术人员,对GPS-RTK设备进行一定的设置,确保参数的准确性,为后续测量工作的良好展开奠定一定的基础。
        结语:由于GPS-RTK技术在测量工程中近年来得到广泛应用,提升了测量工作的效率,同时保证了施工工期。GPS-RTK技术为工程测量工程带来极大的便利,应提升其在测量工程中的比重,并且配合全站仪、水准仪等传统测量仪器,保证测量数据的准确性。但近年来GPS-RTK技术在测量过程中的广泛应用,也反应了GPS-RTK技术存在的问题,应根据存在问题制定相应的处理方案,促进GPS-RTK技术的良好发展。在运用GPS-RTK技术对施工现场进行测量时,施工单位应先对周围环境进行监测,并对影响GPS信号的因素进行分析,确保测量工程的顺利开展。应配备高素质的技术人员对测量设备参数进行设置,确保测量数据的稳定性。
        参考文献:
        [1] 彭亚军,李国洋. GPS控制测量在汕湛高速公路勘测定界中的应用研究[J]. 河南科技,2015(24).
        [2] 樊秀华. GPS在公路工程控制测量中的应用[J]. 中小企业管理与科技,2014(6).
        [3] 郎博,邱亚辉. RTK在公路工程控制测量中的应用分析[J]. 科技创新导报,2014(4).
        [4] 赵志辉. 关于GPS技术在工程控制测量的应用及测量精度研究[J]. 科技创新导报,2013(35).
       
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