金恒基科技股份有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150076
摘要:随着科学技术的快速发展,我国水利测绘技术也由传统的全站仪、水准仪以、经纬仪等,转变为现在的航空遥感、GPS等现代化仪器,得益于现代化高精尖测绘设备的引入,使我国的水利测绘工程的精度不断提高,对于天气,地理位置的等不可力的抵御能力大大加强,使得水利测绘工程可以在复杂的水文及气候条件下正常进行。本文对GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用进行分析,以供参考。
关键词:GPS-RTK测量;水利工程;应用
引言
为了保证水利工程的质量与科学性,需要相关人员提前完成水利测绘。当前,GPSRTK技术得以形成发展,由于该技术主要依托载波相位观测值完成实时性的动态定位,因此具有更高的应用优势,能够为水利测绘人员实时提供厘米级精度的定位。特别是在一些偏远地区、环境复杂的水利测绘中,该技术的应用更为广泛。
1 GPS系统组成
目前在定位中应用比较多的GPS(全球定位系统)的子系统架构中,主要包含了空间卫星群以及地面监控系统两个重要部分。空间卫星群由24颗距离地表20万公里以上的卫星构成,相应的卫星均匀分布在6个轨道中,各个平面之间的交角为60°,卫星轨道运行周期基本为半天。这样能够保证无论在哪一时段和地点,都可以接收到卫星发送的信号。而其地面控制系统包含主控站、监测站以及注入站。主控站主要是按照相关监控站的观测数据计算卫星的相关参数,并对相关卫星数据进行传输,对卫星进行监控,为卫星发送指令等;监控站主要发挥卫星信号的接收功能,对于卫星的运行和工作状态进行实时监督;而注入站的功能是对于主控站计算得出的数据进行传输,传递到相应的卫星中。
2 GPS-RTK技术测量特点
2.1无需通视
测量水通常是一种广泛存在的现象,其特点除其他外包括若干限制因素。GPS RTK技术能够有效地解决这一问题,特别是通过航天器和地面监测系统测量一个综合水事项目系统。允许进行更灵活的选择,以便只要空闲时间在工作站上方即可满足测量条件。
2.2缩短测量时间
在GPS电缆控制网中,观测到的每站时间在30 ~ 30 ~ 40分钟之间,较短。通过快速静态定位,您可以进一步缩短观察到的时间。例如,如果在特定测量中使用较新的TOPCONGPS接收器,则将在5分钟内获得相应的测量点坐标。
2.3操作指南已简化
GPS RTK技术是一种高度自动化的技术,通过简单的学习,被观测者可以通过简单地集中、合理地计划设备、记录测量设备高度、打开设备电源和自动化操作来掌握操作的要点。测量的资料会自动输入至资料处理软体,以取得测量点的实际3D座标。
3水利测绘中GPSRTK技术的应用优势分析
3.1作业条件要求低
当使用GPSRTK测量水时,只需确保手机能接收信号或者满足电磁脉冲通信的要求。GPSRTK技术的使用与传统的测量技术相比减少了对人气、透明度、气候条件和照明的影响。尽管绘图环境相对较差,例如b.复杂地形、密林等,可以用GPSRTK技术测量高质量的水增益。
3.2提高自动化程度
GPSRTK技术更好地兼容计算机系统和各种绘图程序。在这种情况下,可以将捕获的数据自动输入到图形软件中,以提高水的生产效率并进一步降低人为错误的可能性。
4 GPS-RTK测量技术在水利测绘中的应用
4.1在水利勘测作业中GPS-RTK技术的应用
应用GPS-RTK技术针对复杂的水利工程测绘环节进行测量,可以结合动态测量和静态测量的优势,实现一体化的水利勘测方式。水利测绘主要由静态测绘和动态测绘两个环节组成。
其中静态测量主要是通过全球定位系统建立起一些列的基础操作网络,形成高精度的基本服务框架,对于动态的测量数据进行基本的处理和后续数据加工;动态测绘主要是通过GPS-RTK测量技术实现对于流动站放样工作的载波传递和绘图操作。这就需要对于流动站的工作有一个精准安排,准确指定放样流动站和绘图流动站,是他们能协调工作。
4.2在测量加密控制点工作中GPS-RTK技术的应用
在正式开工之前,测绘工作者往往会对待测绘区域进行实地试测,且在实际应用中,往往会使用RTK技术进行加密点测量。但是由于我国复杂的地理环境,待测区域往往都在偏远荒凉的地区,并不具备加密测量的高级流动控制点。只能通过普通的水经仪和测距仪等进行测量,使得工作量成倍增加且精度大大下降。更有甚者,对于一些地形特别复杂的待测区域,比如断崖等不可架设设备的待测点,只能模糊化处理,这样就使得测绘精度更低。而使用GPS-RTK测绘技术来施加加密控制点,只需在15千米的距离内架设超过3个加密点,便可获得理想的加密测量效果。使得测绘工作的难度大大降低,大幅提高了水利测绘的可操作性和测绘精度。
4.3数字地形图测量技术的应用
在数字化测绘下所得到数据的流通性和应用性更高。可以用GPS-RTK技术提供更加有效、更加精准的数据信息,不断完善GPS-RTK技术所需要的数据库。目前的情况来看,GPSRTK作为新兴的一种测绘技术,需要大量的测绘数据来支撑其正常运转。GPS-RTK技术日益完善后,又可以反哺数字化测绘工作。目前,利用GPS-RTK技术为河流和海洋等水下测绘工作提供了新思路和新方法,有效降低了测绘成本,提高了测绘精度。
4.4在水下地形测量中的应用
水下地形测量长期以来一直是测量水量的一项重要而困难的任务,但对水项目的实际建设至关重要。对于水下地形测量,传统的测量方法是:测量使用测量仪器,例如b.进行了六分钟测量、三分钟测量、全站仪等。但是,对水资源的影响使测量难以顺利进行,影响了测量的准确性。但是,使用GPS RTK技术,您可以通过定位GPS RTK设备、探测器、计算机等有效地解决此问题。作为一个整体,使用专业导航软件充分捕获水下地形表面,在定位后将测量的数据和信号传输到计算机系统,并以图形方式显示计算机系统的源数据和源数据。
4.5在横断面测量中的应用
采用GPS RTK技术和精细手写记录将水电站剖面数据融合在一起,可以采集横断面的三维坐标数据,更好地说明横断面的具体方面,减少水利枢纽工业测量的工作量,并为以后的工程设计和施工提供数据和理论。
4.6在扫描测量中的应用
为了更好地满足实际需求,水事项目工作的领域比较广泛和复杂。在这方面,有必要根据施工文件及早进行全系统调查测量,以确保用水的准确性和质量。GPSRTK技术的应用提高了点或管测的质量和效率。点调查主要转换静态网格中的高程点坐标和坐标,并将相应的转换结果上传到GPS流动站,然后使用高程id完成高程。对于管线勘测,必须上传相应的数据、坐标,并将其导向基于水处理工程施工现场的GPS流动站。同时,放置点、桩号和中心线的组合有助于现场勘察,以支持后续水利建设设施的展开。
结束语
综上所述,在水利测绘中,GPSRTK技术拥有极高的应用优势。在加密控制点测量、水下地形测量、放样测量、断面测量以及区域地形图绘制工作中,通过应用GPSRTK技术,实现了测量定位精准程度的提升,降低了相关人员的工作量与工作难度,整体促进了水利测绘工作效率与效果的增高。
参考文献:
[1]刘浩.GPS-RTK测量技术在工程测绘中的应用和特点分析[J].智能城市,2019,5(08):60-61.
[2]张金杰,魏立.GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用[J].建材与装饰,2019(12):247-248.
[3]孟浩.GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用分析[J].乡村科技,2018(34):125-126.
[4]杨文华.GPS-RTK技术在农田水利工程测量中的应用[J].农业工程,2018,8(04):80-82.
[5]高峰,黄涛.浅谈GPS-RTK技术在水利工程测量中的应用[J].工程建设与设计,2017(16):83-84.