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摘要:2020年6月23日,长征三号乙火箭在西昌卫星发射中心的腾空而起,中国北斗三号导航系统的最后一颗全球组网卫星被送入预定轨道,这项壮举标志着我国GPS技术进入了新的里程碑。与此同时,随着各行各业竞争压力的增大和人们消费水平的日益提高,人们对目标建筑测绘精度的要求也越来越高,而传统数字测图技术已经无法满足测绘精度高、成本小、速度快等要求。采用GPS技术和RTK技术相结合,共同完成数字地形图的测绘,这项实践不仅有望解决传统方法弊端的困扰,大大促进工程实践领域的进步,进一步为我国在该领域的创新发展打下了坚实的基础。
关键词:试论GPS测绘技术;测绘工程中的应用
引言
GPS定位系统的研究起源于美国,主要应用于军事研究,而后新一代的定位系统建成,功能更加全面,主要涉及的领域是地形图的测量。GPS定位系统是基于无线传输系统,借助卫星导航仪开展的地形图测量工作,其在应用过程中具有速度快、自动化能力、地理测量坐标准确等特点,因此其在各个领域中得到应用。本研究主要以其在建筑工程大比例尺地形图测量中的应用进行分析,结合案例分析法,阐述GPS定位系统的工作原理,同时对其控制网主要技术参数要求进行分析,以期为相关领域提供理论参考。
11GPSRTK技术的定位原理与数据处理的关键问题
1.1定位原理
GPSRTK技术的定位原理是在基准站放置一个接收器,再将另外一个或者接收器放置在载体上(又称流动站)。基准站和流动站的接收器,同时对同一卫星信号进行采集,这项工作各个接收器是同步进行的。基准站在接受GPS信号之后,在其内部对载波相位进行测量,之后通过数据链传送到另一个或多个流动站中。流动站中的接收器在接收到这些信号之后,与自身接收到的GPS信号进行实时对比,形成差分观测值,从而形成与基准站之间的坐标变化量(△X,△Y,△Z)。经过计算得到各个流动站的三维坐标,从而得出各个测量点之间的高程与平面坐标。
1.2GPS技术
GPS技术通过全球定位功能进行精准测绘,利用GPS技术实现全球范围的定位,可进行更大范围的数据采集,可以有效提升测绘的精准度。因此,GPS技术在工程测绘中的应用十分广泛,可有效提高工程测绘工作的质量。工程测绘工作的质量。GPS定位技术可对无人机的飞行位置进行实时定位,再利用地面操作系统对无人机进行操作,控制无人机的飞行状态,以便无人机可按照预定的航线飞行,确保数据获取的准确性。最后再利用信息技术搭建数据处理平台,对航测数据进行处理,利用获取的数据进行建模,强化数据解析能力。相比其他的测绘技术,该技术有利于完善“先内业、后外业”的作业体系,节省时间成本。
2GPSRTK精度影响因素分析
2.1坐标转换参数误差。
坐标参数的转换对于成果精度影响很大,如果转换参数计算失误或者误差较大,不管观测数据多么精确,结果都是不正确的。所以,选择检测区所选的点需要均匀的分布在检测区四周,而且,检核时需要多选择几组测量结果进行计算分析,避免出现偶然误差。
2.2基准点的选择。
基准站不是设置在测量区域的中央,周围有干扰卫星信号,强烈的磁场干扰或者周围容易有多路径效应的产生时,都会影响测量结果的精度。因为基准站所接受的数据信息都会直接影响着测量结果的精度,所以必须选择好正确的位置。
2.3卫星信号和卫星分布会影响结果的准确性。
GPSRTK需要借由卫星发射的数据信息进行定位测量,所以卫星信号和卫星分布会影响结果的准确性。
如若卫星的分布不均匀,结果也不会太精确,所以为了避免卫星分布不均匀的时期,在观测前,需要利用卫星预报等方法来错开卫星分布不均匀的这段时期
3GPS系统测量特点分析
3.1仪器操作简便
可进行全天候作业。GPS系统属于信息化、自动化系统设计,在使用过程中只需进行简单调试,保证数据网络的稳定性即可使用,对于开机后的参数进行标准化设定,以防数据测量精度不够;此外,GPS系统卫星分布均匀,由于可进行数据的自动检测,因此测量工作效率高,不受天气变化影响,可实现全天候检测作业。
3.2保证无线电信号在测量过程中可以减少数据传输的影响
因为RTK测量时需要基准站GPS接收机将数据信息传输给流动站,所以,为使数据传输尽可能最小化影响测量,选在空旷的地方进行,大幅度提高精度。
3.3测绘数据获取
参考当地测绘机构建立起的CORS网,对数据进行获取和修正,选择1985国家高程基准,快眼Ⅱ型无人机,考虑工程的实际情况,在无人机上配置佳能EOS5DS数码相机,该相机的像素较高,能够获得比较清晰的图片。借助无人机遥感技术的应用,测绘信息呈现为瓦片形式,对照该信息能够完成正射影像数据的切割工作,然后在百度地图等地图软件中浏览。无人机在数据采集方面有着较好的优势,在运用测量技术、摄影技术、遥感技术等先进技术的情况下,能够获取完善的数据影像,利用空三算法的拼接矫正功能,能够切实保证测绘信息的合理性和准确性,优化区域网中的相关信息,继而输出标准化的数据格式。
4GPS定位系统在大比例地形图测量中应用及技术实现
4.1测量控制应用导线测量随着GPS系统测量的出现而逐渐退出历史舞台,同时导线测量也已经不能满足大比例地形图测量的标准,因此GPS系统测量将逐步成为建筑工程大比例尺地形图测量中主要应用技术。从GPS系统静态测量过程中具备的特点及优势分析看,GPS系统在作业的过程中无需通视,增加了测量工作开展的灵活性,通视可以有效的提升测量的精准度。对于静态的量控制来说,后续的数据处理存在一定缺点,往往会由于测量控制过程难以把控,导致重复测量,使得数据精度缺失,因此在测量控制应用过程中,应保证定位结果的精度,力争测量成功率。
4.2无人机倾斜摄影测量技术
无人机倾斜摄影测量技术将计算机技术与建模技术相结合,充分展示测量物体的真实情况,构建三维模型,具备良好的三维地形建模水平,确保测量的高精确度。无人机倾斜摄影测绘技术主要由无人机、GPS定位技术、数码传感器、地面操作系统、数据处理平台等部分组成。无人机作为无人机倾斜摄影测绘技术的主体,有固定翼、多旋翼两种机型,主要发挥承载数码传感器的作用,数码传感器通过无人机的承载,可有效获取信息数据。GPS定位技术可对无人机的飞行位置进行实时定位,再利用地面操作系统对无人机进行操作,控制无人机的飞行状态,以便无人机可按照预定的航线飞行,确保数据获取的准确性。最后再利用信息技术搭建数据处理平台,对航测数据进行处理,利用获取的数据进行建模,强化数据解析能力。
结束语
通过外业数据的采集并对外业数据进行细致分析,从所得结果我们可知作用GPSRTK技术采集到的数据完全符合测量的精度要求,在运用RTK技术测量时应该掌握影响测量精度的因素,同时也要根据这些影响影响采取一些保证测量精度的措施,使测量的数据准确性得到提高。
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