工程测量中GPSRTK技术的应用

工程测量中GPSRTK技术的应用

摘要:现如今随着科学技术的不断发展,全球定位系统应用技术愈发成熟,RTK测量技术在工程测量当中也有了显著的提升,逐渐被应用在大量的工程测量当中。文章就GPSRTK技术进行研究,探讨在工程测量当中的应用。

关键词:GPS;RTK技术;工程测量

随着测绘技术的不断发展,不仅带来了一些新的理念,而且带来了一些新产品和先进思想。近些年来,GPS技术正在不断地发展当中,并且日趋成熟。现在GPS技术已经应用在了许多的领域当中,应用范围越来越广,而RTK技术在工程测量当中也有了非常广泛的应用,取得了不错的应用效果。

1GPSRTK概述

GPSRTK是全球定位实时动态系统的一个简称,主要构成部分包括基准站,移动站和数据链。在工作的过程中,基准站上的接收机会对GPS进行持续不断的观测以及探测,观察GPS卫星最新的实时动态。数据链可以把基准站上所观察到的信息发送给移动站,移动站一边接收基准站的信息,另一边也能够对GPS卫星进行一个采集工作。同时还能够对内部系统所介绍到的信息进行及时的处理,精确地给出厘米级别的结果,整个运作过程在一秒内就可以全部完成。由于GPSRTK具备这样有的准确性,时间性、及时性以及高效性使其在测量领域当中应用愈发广泛。RTK定位技术是GPS测量技术发展的一个新的突破,GPSRTK技术在工程测量当中有着非常广阔的发展前景。无论是静态的还是准动态的定位测量都无法实时地给出定位结果,是由于数据处理需要一定的时间,所以数据处理也会滞后。同时在此过程中没有办法对观测到的数据进行检核,很难保证观测到的数据质量。在实际的工程测量中,会增加不合格概率,需要多次返工来确保测量结果的有效性。

2GPSRTK技术的工作原理及误差分析

2.1GPSRTK具体使用的定位方式。GPSRTK定位技术在使用的过程中需要基准站及时地接收到GPS卫星系统的信息,并且将这些信息传递给移动站。从基准站将信息传递给移动站,在传递的过程中,这二者之间需要使用数据链这一介质来进行传递。正是基准站,移动站和数据链这三者互相配合才使GPSRTK技术可以得到有效的应用。移动站在接受GPS卫星系统传输的数据时,其工作状态相对灵活,既可以处在静止状态,也可以处在持续运作的状态当中。即便移动站正在运作,也能够准确接收GPS卫星观测系统的数据,并根据需求对其进行处理,得到所需要的结果。不仅如此,只要是外部可以对4颗星以上的卫星进行一个实时的观测与研究,那么即便移动站处在一个运行的状态,也可以得出厘米级别的定位服务。

2.2求取测区坐标的参数转换问题。在对该问题进行处理时,首先要选取一个合适的数据,可以明确其独立坐标、具体位置信息、求解转换要求、参考信息等内容,为GPSRTK技术的开展做好铺垫。同时还需要注意几个问题:(1)在选择控制点的时候,要选择测量地区周围的控制点,并且选择的控制点一定要均匀。同时为了得到更加精准的数据的话,在选择控制点时尽量选择3个以上的公共点,并且使用最小二乘法来对其进行求解,进行参考数据的随时转换。(2)在进行GPSRTK工作之前,要对GPS的控制范围进行基本布局,并且通过技术直接得到各个参考点的真实坐标,将这数据直接传输到GPSRTK控制手册里面。可以在获得数据的时候不会有其他方式介入,得到的数据也更加精准,提升了获取数据的实用价值。

2.3具体的误差分析。GPSRTK技术应用的过程当中,经常会出现误差问题,主要误差可以分为3类:第一,用户的接收设备存在误差,由于每个用户使用的接收设备存在不同,产品的质量也存在差异,所以会导致其在接收信号时出现一些误差。例如,天线摆放位置不同导致的误差、风力作用导致的误差、天线相位变化导致的误差等。在这些误差中,如果是天线相位变化产生的误差,可以通过技术来对其进行消除。而对于其他误差来说,其排除难度相对较大,需要专业技术介入才能够对其进行排除。而这些误差的存在对GPSRTK技术所测量出来的结果的影响是比较大的。第二,用户接收机出现的共有误差,这个误差主要是由于用户的接收机设备导致的,如卫星钟误差或者是对流层误差等。第三,信息在转化的过程中出现的误差,例如坐标系在进行转换时出现误差,或者控制点误差。转换中出现的误差,在对其进行消除处理时,其难度系数相对较高,需要专业技术介入才能够对其进行排除。因此,在具体的工作过程中,不但需要工作人员保持严肃的工作态度,而且需要工作人员具备专业知识,从而优化作业环境,提高数据采集结果的精准度。

3GPSRTK技术在具体工程测量当中的应用

3.1在控制测量中的应用。对于控制策略应用来说,最常见的测量步骤是对整体进行控制测量,或者是说对局部进行加密控制测量。进行这两个基本步骤的过程中,要考虑局部加密控制测量,所以,大多数的施工需要先对一级导线进行测量,这样才能够完成工作,然后再对其他工作进行展开。虽然这样可以提高工作的精准度,取得更好的测量效果,但是这样测量手续非常烦琐,进而导致浪费人力、物力以及财力。GPSRTK技术的使用,不需要像传统的测量方式一样进行局部的加密测量,只要将流动站放在需要测量的点上面,然后再进行测量就可以得到具体的定位以及坐标,并且可以同时保证测量工作的安全性与准确性。这样能够有效地提高控制测量的工作效率,并且也能够节省测量的成本,还可以减轻工作人员的工作量,大幅度提高了技术的应用效果。

3.2断面测量中的应用。使用传统的方法来对断面进行测量时,在断面测量的过程中,经常会遇到方向不明确的问题,这也增加了漏测、重复测的概率。同时传统断面测量方式中,需要利用许多的分站共同工作才能把这项工作完成,增加了工作内容的复杂度。采用GPSRTK技术进行测量,可以及时地获取到断面的三维坐标信息,这样在应用过程中,可以克服传统断面测量中的一些困难,提高了测量结果的完整性与有效性。并且使用GPSRTK技术,可以不考虑分站测量和具体的断面方向,使用这样的技术,能够直观的去获取到断面的真实的信息以及实地状况。最大限度节省实地考察的时间,也能够节省物力和成本的投入量。

3.3碎部测量中的应用。普通的碎部测量方法基本上都需要使用全站仪来对区域内已经有的图根控制点进行测量。使用全站仪进行测量的话,需要将测量到的全部数据输入到编程码中,然后再对所有输入到的数据进行汇总,最后绘制成图。这种方法在具体的工作中需要去测量周边所有的地形以及地貌,并且每台机器在测量的过程中都需要多个工作人员同时进行工作。在测量的过程中使用GPSRTK技术时,该技术对于区域环境的适用性较强,只要将基准站设备架好,安排一个工作人员可以对相应的数据进行检测,并且只需要几秒钟的时间就可以得到被测点的坐标,精准度非常高。在保存点时输入被测点的特征编码就可以,操作起来非常的方便,并且也不太需要外部条件来助力,还能够减少在测量过程中所需要的工作成本,能够提高整个测量的工作效率。

4RTK技术存在问题的解决方法

综上所述,介绍了RTK技术存在的许多优点。虽然RTK技术带来了更加方便快捷的工作以及更加准确的工程测量结果,但是RTK技术在实际的勘测过程当中仍然存在着一些问题。(1)RTK技术在测量的过程中会受卫星状况的限制,由于RTK技术是使用GPS卫星传输信息技术,所以在测量的过程中是受到卫星状况的限制的。为了不影响到测量结果的准确性,可以另选作业时间来开展测量工作。(2)在信息传递的过程中,数据链的传输会受到干扰和限制,出现作业的实际半径比标称距离小的问题。在解决这样的问题时,工作人员可以在设置基准站时,将其放在测区比较中央的最高的点上面,可以解决GPSRTK技术在测量的过程中会受到地形地物的干扰的问题,确保采集数据的完整性与有效性。(3)任何测量技术在工作期间,难免会出现精准度以及稳定性方面的问题,虽然RTK技术的精准度非常高,但是也会面对这样的问题。为了更好地确定精准度以及稳定性,在选择机种的时候要选择高质量的机种,并且在布置控制点的时候,需要多布置一些多余的控制点,以此来作为测量结果质量控制的检核点。

5结语

综上所述,GPSRTK技术应用在建筑工程测量当中有着明显的优势,由于测量精度非常高,并且可以实现实时定位,操作起来也比较简便,不需要多个工作人员共同操作,能够在一定程度上节省人力、物力以及财力。将其应用在工程测量过程中,不仅可以提高对工程测量工作的效率,也能够让工程测量工作变得更加具有活力,提高了工作人员的积极性。

参考文献

[1]方剑峰.关于GPS-RTK技术在工程测量中的应用思考[J].建材与装饰,2020(19):242,244.

[2]王新,王旭,王新涛,等.航空摄影和GPS-RTK测量技术在白云湖水库建设工程测量中的应用[J].砖瓦,2020(7):87-88.

[3]袁书文.GPS-RTK测量技术在测量工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2020(15):475.

作者:李壮 单位:中交第三航务工程局有限公司宁波分公司