探讨RTK技术在工程测量中的运用

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:张乐
[导读] 摘要:在施工建设工作开始之前,施工单位通常会安排专业的施工人员进行现场环境的勘察测量工作,重点是关注地面的水平度和垂直度问题,分析施工的风险因素。
        中铁十一局集团第二工程有限公司
        摘要:在施工建设工作开始之前,施工单位通常会安排专业的施工人员进行现场环境的勘察测量工作,重点是关注地面的水平度和垂直度问题,分析施工的风险因素。然后,结合实际施工项目的类型以及现场具体情况拟定施工方案,确保工程建设工作的质量和效率。基于以往的人工测量方式经常会出现误差问题,而影响施工安全。因此,在科技信息技术的发展背景下,RTK测量技术的应用优势逐渐突显出来。
        关键词:RTK技术;工程测量;运用
        一、RTK测量系统的组成
        RTK系统基准站包括直流电源、发射天线等,还包括GPS接收机、卫星接收天线、无线电数据链电台等。
        1.基准站部分
        基准站的使用目的是为研究人员提供星历、差分坐标等具体信息,主要负责接收各种GPS信号,包括电文信号、导航信号等。
        2.差分传送部分
        差分传送的任务包括,将基准站的各项实时数据及时传输给移动站,内容包括卫星监测运行状态、观测值等具体数值。
        3.移动站部分
        RTK测量技术在移动站上的实际应用是,研究人员应当主动接收基准站差分信号与GPS信号,并经过一定程序的解算,进而得到实时的、精准度较高的定位结果。
        4.手簿终端控制器
        手簿终端控制器中含有专业的RTK测量软件,可以在设置基准站时,显示移动站在任一时刻的实际坐标监测值,进而帮助检测人员进行相关参数的测量,并且能够辅助设计人员完成相关路线的规划与设计。
        二、RTK技术的测量优劣势
        1.优势
        (1)使用环境受限制少RTK技术使用对外界环境要求如气候、空气可见度、温度、湿度等要求不高,对基准站、流动站光学通视的条件限制也较低,能达到电磁波通视要求就可以了。此外相对比需要设置更多布点的传统市政工程测量技术,RTK技术设备简单,通过在既定测量位置设计规范的布点,就可以有效完成大约4千米之内距离的测量。
        (2)RTK具有定位精准度较高、操作便捷在后续测量中,RTK技术可以实现定位精准度较高的应用优势。RTK测量技术是一种实时的动态监测技术,具有极高的定位需求,以满足后续的定位精准度。在传统的检测测量中,如经过多次搬站后,其均会出现不同程度的误差积累。而RTK技术可以克服此类缺陷,在满足RTK基础工作条件下,实现极高的平面测量度精准。在实际测量过程中,通过该技术的应用,可以有效减少测量误差的出现,完成有效处理。此外,RTK测量技术自动化水准较高,其操作简单。RTK技术其自身的测绘功能在行业当中实现了广泛推广,流动站可以利用RTK内附加的软件,降低人工的参与模式,保证多种测试测绘结果精准。在测绘技术当中,其自动化水准较高,无需过多人工辅助便可以顺利、精准的完成测量。作为测量精准度较高的测量技术,RTK可以减少人为测量所造成的严重误差。
        2.劣势
        RTK测量技术源自GPS系统,是一种衍生技术,因此其功能以及使用情况受限于GPS系统。在相关时间段内,无法被卫星所覆盖。而且在特殊情况下的测量模式,很难得到固定值。其双星系统虽然可以很好的解决RTK技术固定值不稳的问题,但是其在测量过程中出现了一定的应用不足问题。具体表现为测量点上空有遮蔽物或其他干扰物时,RTK系统无法很好的接受相关信息,对信号的精度造成了一定的不良影响,出现了要求不高或测量不准的情况。例如,在RTK测量中,对于山区、城市地区,如附近有大型建筑物或大片树林时,其精度则会受到一定影响,有可能会出现一定程度的测量不足。而在室内使用RTK测量技术时,则无法的有效完成技术测量。部分地区,尤其是山村地区,其存在一定的误差,对RTK的高度测量精准度产生了不良影响。


        三、RTK测量技术在工程测量中的具体应用流程
        1.前期准备环节
        在工程测量工作中合理应用RTK测量技术之前,施工单位需要做好全面的准备工作。以道路工程施工工作为例,首先,要做好放样内业数据的准备工作,设计好线路的起点坐标、折点坐标以及终点坐标等数据信息。同时,还要依照操作要求把电脑设计数据传输到外业电子手簿待放样的坐标库,要求在道路直线上每20m就设置一个点,曲线则是10m一个点。另外还需要输入排水井的井位坐标以及建筑物的楼角坐标等数据。点的设置原则就是便于加桩操作,易于外业使用,尽量的加快外业的数据收集的速度。其次,应当建立流动站,基于复杂的地形条件会影响测量技术的精准性。因此,流动站应当建立在相对开阔、平坦的地方,方便接收和传递信号,以便于顺利完成定位工作,为工程测量工作的有序开展奠定基础。
        2.测量测绘环节
        RTK测量技术不仅可以用于前期工程位置信息的测量工作,还可以通过与计算机系统及GPS卫星系统的有效连接,由技术人员在网络平台上建立三维坐标系,将道路工程施工现场的地形图模拟出来。技术人员可以分别设置平面图和立体图两种类型,并充分结合施工建设工作的基本需求和实际勘测情况,拟定施工方案、绘制施工图纸。同时,基于RTK测量技术的具体应用优势,其可以实现对定位信息的实时更新,方便在后续施工环节中开展智能化的监管工作,及时发现施工过程中的质量问题。比如,施工位置的偏移情况。降低施工安全风险的发生几率,推动施工单位各项工作的可持续健康发展。
        四、应用RTK测量技术的注意事项
        基于RTK测量技术是新时期发展背景下诞生的一种新型技术手段,因此,在实际的应用环节中,还有一些注意事项需要遵守。
        1.技术操作能力
        虽然RTK测量技术依靠于信息技术手段可以实现对数据信息的智能分析和整理,提高工程测量工作的质量和效率。但是,在实际工作环节中,测量设备及信息系统都需要有专业的人才来操作。因此,为了保证工程测量工作的顺利开展,施工单位必须要积极开展人才教育培训工作,了解员工的工作优势及不足。明确新时期的工程测量重点及难点所在,定期对员工进行考核。结合考核结果合理分配工作任务,真正达到提高工作质量和效率的目的。另外,施工单位应当面向社会招聘高技术、高素质的工作人员,组建专业的测量工作团队,避免由于人为因素引发测量误差,而影响后续的施工安全性与稳定性。这些都是目前施工单位在应用RTK测量技术时,需要关注的重点问题。
        2.基础设施建设
        由于测量技术涉及到对流动站、基准站和核心计算机系统收集信息的建立,因此,这就涉及到一定的经济支出环节。这需要施工单位结合实际工作需求合理拟定基础设施的采购方案,并应当做好设备的存储,使用的管理工作,建立严格的管理结构体系,以此来提高设备的使用寿命,确保设备的应用价值能够得到充分的发挥。在这个过程中,施工单位应当定期安排工作人员对基础设施进行维修及保养工作,此外,在每次开展工程测量工作之前,都必须要对测量设备的运行状态进行检查,重点观察定位测量工作的精准度问题。另外,管理人员需要做好对设备储藏室的温湿度管理,这是由于大多数测量工作所需要使用的基础设施都是金属外壳,与其他材料相比金属材料使用寿命更长,不容易损坏。但是,如果与潮湿的空气接触则会出现生锈的问题,在这个问题上,施工单位还应当在内部建立严格的监管机制,规范员工的工作行为,为各项工作的顺利开展奠定基础。
        结语
        在工程测量中,与传统的监测技术比,RTK测量技术具有极大优势,因此应当被鼓励广泛应用于实际的工程项目施工过程中。诚然,RTK测量技术还存在一定的局限性,但随着国产仪器制备工艺的逐步成熟,移动信息技术在当下的快速发展,GPS-RTK技术的难关终将会被逐一攻破,进而帮助工作人员提高测量的精度与工作的实际效率,最终为RTK测量技术将为我国工程测量项目的发展带来极大的经济与社会效益。
        参考文献:
        [1]张轩浩.高速铁路工程测量中GPSRTK技术的应用与探讨[J].中国设备工程,2017(22):208~209.
        [2]付饶.GPS技术在市政工程测量方面的应用研究[J].黑龙江科学,2017,8(21):80-81..
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