数字化地形测量中GPS-RTK技术的应用

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第4卷2月第4期   作者:  王帅
[导读] 全球定位系统(GPS)应用于很多方面,例如导航定位、地面监控、情报搜集、应急通信等。
        王帅
        身份证  37078619900216****
        摘要:全球定位系统(GPS)应用于很多方面,例如导航定位、地面监控、情报搜集、应急通信等。GPS的导航定位功能给测绘学带来了巨大的发展和变革。应用GPS的新技术或者与GPS相互嵌套的新技术被广泛应用,使测绘工作高效精确。其中基于GPS技术的RTK技术便是其中之一。RTK技术的本质是基于GPS的载波相位差分技术,至少需要2个数据源放在一起进行差分解算,需要一个基站和一个移动站(单基站RTK)相互配合工作。基准站给移动站提供差分源,移动站根据基站提供的差分源修正接收到的GPS定位坐标高程数据,从而得到精确至厘米的三维空间位置信息。GPSRTK技术(单基站RTK技术)具有精度高、效率高、操作简单、搭载平台数据接口开放等一系列优势被广泛地应用于地形图测量、施工放样测量、竣工测量等一系列测量工作当中。本文着重阐述GPSRTK技术在数字化地形图测量中的应用。
关键词:GPSRTK技术;数字地形图;精度
引言
        当前,随着时代的快速发展,我国基于数字化技术的工程地形测量的发展速度得到了极大地提高,数字化工程地形测量技术完美融合了传统的测控方法以及当代先进的测量技术,这种技术不但能够降低在测量过程中发生人员伤损、设备故障的概率,最重要的是能够保证测量数据的准确性以及测量的高质量、高效率。计算机技术旗下的产品在现代的应用、管理、统计以及资源共享等方面有本质性的区别和优势,能够避免传统测量数据计算的误差,从而保证测量数据的精度,一图多用的优势体现得淋漓尽致,很大程度上减少了成本,这能够促进相关行业的高速发展,对于数字化工程地形测量技术在工程测量中的应用、研究而言是一个里程碑,但如何将数字化工程地形测量技术更好地落实在实际工程测量作业中,并且如何更好地运用这项技术,我们需要继续摸索,继续前进。
1GPS-RTK技术
        RTK技术即实时动态定位技术,该技术在实际应用中,将通过载波相位观测值为基础,对厘米级精度三维坐标获得,是短距离数据传输技术同GPS单点测量技术的结合,在实际应用当中具有精度高以及时间短的特征。就目前来说,该技术已经在工程测量、数字地形测量以及大地控制测量等方面得到了广泛的应用。在该测量模式当中,用户接收机即能够对观测基站发出的改正信息、待定坐标求解情况以及观测成果质量情况计算动态坐标,在对冗余观测数据减少的基础上,对实时定位进行实现,有效提升准确程度以及工作效率。
2GPS-RTK技术优势
        2.1操作简便
        在GPS-RTK的应用中,当信号处于正常传输状态,可不需太多人力物力,而且操作简单,整体的效率较高,有利于节省项目成本。
        2.2高精度
        工程测绘中GPS技术的运用获得的最终测量结果具有高精准度,GPS在运用时,精准度与红外仪相似,同时此种技术在运用时受环境影响较小。因此测绘工作在开展时可以充分运用这一优势,即使在环境复杂、条件恶劣的情况下也可以保证工作的顺利进行。除此之外,此种技术在使用时能够在短时间对长距离进行科学定位,并保证定位的精准程度。
        2.3填补传统技术缺陷
        GPS-RTK技术在一定程度上弥补了传统测量技术的缺陷,在光学等方面有较大的突破,使得其在测量中精准度更高,即使是较复杂的地形也能较好地测得其所在的位置。
        2.4自动化程度高
        将GPS运用于工程测绘时,对技术进行了适当改进,在此情况下,接收仪在使用时更加智能和简单。

同时GPS在实际工作中,工作人员仅需改进施工观测方式,对系统不断进行完善,并使用软件再对其进行处理,最终获得测量结果,结果为三点坐标,其它内容需运用其它技术或者是卫星将其完成,这种检测方式的运用能够使工作水平和检测效率得到极大程度提高。工作人员在工作中仅仅需对天线进行整半、对中便能进行自动观测,然后运用数据处理方面的软件分析处理,最终获得三维坐标,测绘工作主要是机械运用自动化形式完成。
3数字化地形测量中GPS-RTK技术的应用
        3.1基于GPS-RTK的观测站设计要求
        对于GPS-RTK观测站,需要遵循一些要求:①观测线需要设置于水池主体位置;②在设计前期,需要对周边矿石开采项目进行观察;③合理设计观察线的长度,受开采项目深度等因素影响,一般需要超过地面移盆的范围;④对于观测站的控制点,主要设置于移动盆所属范围之外,一般需进行深埋处理,且不可出现松动等情况,而且还需要将控制点的底端设置为冻结状态。一般土线位置处于0.5m以下。
        3.2布设控制网
        首先按照国家标准进行参数设置,对测量区域的控制网按原则项原则操作。其次分析测量区数据资料,保证相关控制网点的连接。注意通过已有水准点对GPSRTK点的实际高程进行联测,因高程属于大地高层,因此在实际测量中需要对坐标体系进行科学转换。因为本次测量属于山地形貌,所以进行山区地形地籍测量的正常高程坐标系统转换。最后,为了保证有一定的重复站点,需要对数据进行多次观测,从而可以降低人为测量中产生的误差,我们还可以用同一台接收机对同一站点进行多次监测,确保每个数据监测有三条以上的独立基线,保证监测网中的数量控制在六条以下。
        3.3测绘数据分析处理
        首先,应针对测绘数据进行预处理。GPS技术在运用过程中,工作人员需处理数据信息,在此过程中需和GPS精准性结合在一起,将测绘数据中含有的争议性数据或者是有所遗漏的数据及时发现,对此类数据开展补测工作,保证数据信息的高准确度,为后续计算的有效进行提供良好条件。其次,针对测绘数据进行后期处理。在获得数据之后,工作人员应针对数据实施进一步分析,对数据实施平差计算。就当前社会发展现状来讲,GPS技术中运用较为广泛的技术为控制网平方,为了使分析结果充分体现出自身适用性,工作人员使用三维平方进行计算时,也可以使用二维约束平方,保证最终获得分析结果的准确性以及有效性。
        3.4地物测量
        地物测绘就是将地物的形状和大小通过其特征点按一定比例在地形图上表示出来。如建筑物的中心、4个角点、转折点等[10]。用RTK技术进行地物测绘,需要2个以上的地物特征点进行点校正,在无光学通视(电磁波通视)的条件下进行点位的放样。工作人员手持安置流动站天线的对中杆驻留在碎部点5—10s。RTK在开阔无遮挡地区采集速度速度较快,一般情况下10s内解算出固定解,完成1个放样点的空间位置测量数据采集工作。采集测量数据时在地物特征复杂点位处应配以草图,按碎部点序号记录。到内业时方便建模出图。
结束语
        综上所述,相比传统的地形测量方式,数字化地形测量有其不可超越的优势,但这种新的地形测量技术对于测量人员、测量设备以及作业操作方式都有很高的要求,这就导致在实际使用数字化地形测量的过程中出现各种问题。因此,需要在进行地形测量时加强对数字化测绘技术的应用,增强其测绘的精确度以及准确性,提高专业人才的综合能力,从而提高地形测量的质量。
参考文献
[1]张瑞华.浅析地形测绘自动化技术[J].能源与节能,2019(01):121-122.
[2]彭鑫.GPS-RTK测量技术在地形测绘中的应用[J].西部资源,2018(06):145-146.
[3]余勇,周博海,占玉艮.GPS信息化技术与不动产测量的融合应用研究[J].现代物业(中旬刊),2018(08):9.
[4]黄承.城市地形测绘技术的应用研究[J].建材与装饰,2018(19):219-220.
[5]杨凯.RTK技术在工程测量中的应用研究[C].河海大学.2018(第六届)中国水利信息化技术论坛论文集.河海大学:北京沃特咨询有限公司,2018:78-82.
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