【摘要】GPS-RTK 測量技術(shù)是水利工程測繪中非常重要的測量手段,測量精度比較高,而且具備較強的實時性,在水利工程測繪中發(fā)揮著非常重要的作用。本文首先分析了GPS-RTK 技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢,然后對GPS-RTK 技術(shù)在水利工程測繪中的具體應(yīng)用進行了闡述。
【關(guān)鍵詞】GPS-RTK 測量技術(shù);水利工程測繪;應(yīng)用
GPS-RTK是一種實時差分GPS測量技術(shù),主要利用載波相位觀測值來進行實時的、動態(tài)的定位,定位精度可以達到厘米,該技術(shù)操作簡便,測量精度比較高,當(dāng)前已經(jīng)在工程測量中得到了廣泛的應(yīng)用,給地形測量、控制測量、工程放樣等提供了極大的便利,提高了工程測量作業(yè)的效率和質(zhì)量。
1、GPS RTK技術(shù)概述
GPS RTK是一種通過載波相位觀測來進行實時動態(tài)定位的實時差分GPS測量技術(shù),工作時需要兩臺或兩臺以上GPS 接收機對定位衛(wèi)星信號進行同時接收,其中已知坐標點上放置的一臺GPS 接收機是基站,其他的都是移動站?;就ㄟ^數(shù)據(jù)鏈向移動站傳送觀測值以及測量站的坐標信息。移動站對基站的數(shù)據(jù)進行接收,還要對GPS觀測數(shù)據(jù)進行采集,這些數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中會形成差分觀測值,然后實時處理,并得出最終的定位結(jié)果。移動站搜索求解周模糊度可以在靜態(tài)環(huán)境或者動態(tài)環(huán)境下進行。固定了整周未知數(shù)解之后,要實時處理每一個歷元,一般系統(tǒng)工作時,需要四顆及以上的衛(wèi)星跟蹤相位觀測值,移動站就能實時的得出定位結(jié)果。[1]
2、GPS RTK技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢
2.1定位精確度比較高
GPS RTK 技術(shù)對每一個測點數(shù)據(jù)進行分開采集,因此數(shù)據(jù)信息的準確性比較高,數(shù)據(jù)信息可靠,不存在累積誤差現(xiàn)象,而傳統(tǒng)的測量方法經(jīng)常會出現(xiàn)累計誤差。通常,減小累計誤差的方法為平差消除法和同控制點施測法,以保證測量精度。
2.2自動化程度比較高
GPS RTK技術(shù)的兼容性比較好,而且集成化程度也比較高,很方便跟計算機進行連接,還可以裝載各種測繪軟件,能在其他的繪圖軟件中快速的導(dǎo)入數(shù)據(jù),極大地提高了工作效率,而且減少了人為因素造成的誤差,使測繪精度提高。
2.3 作業(yè)條件的要求比較低
GPS RTK 技術(shù)在使用過程中,只要能達到“電磁波通視”的要求或者可以接收到手機信號就可以,跟傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比,該技術(shù)對能見度、通視條件、氣候條件以及照明程度的要求比較低。即使存在很多不利因素,GPS RTK 技術(shù)也可以正常使用。
2.4作業(yè)效率非常高
通常,將基準站安裝在一般的地形地勢下之后,就可以一次性的勘測4km 范圍之內(nèi)的線路,并做好放樣以及地形圖測量這些工作,測量需要的控制點比較少,而且不需要布設(shè)太多的圖根控制網(wǎng),測量儀器也不用來回的搬動。
3、GPS-RTK 技術(shù)在水利工程測繪中的具體應(yīng)用
3.1地形測量
GPS-RTK 技術(shù)可以在特定的測量環(huán)境中對地形進行測量,地形點的測量可以使用數(shù)據(jù)采集這項功能,根據(jù)實際的地形來完成測量設(shè)定。最后成圖處理采集的地形點,形成數(shù)字化地形圖。
3.2水下地形測量
水利工程建設(shè)過程中需要掌握水下的地形情況,但是水下地形相對比較復(fù)雜,測量具有一定的難度,工作量大,而且需要大量的人力,只能測量比較有限的范圍,不能保證測量精度。應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)進行水下地形測量,首先要連接計算機、GPS和測深儀,然后通過導(dǎo)航軟件來定位測量船,并將其引導(dǎo)到固定的測量面上,GPS和測深儀會檢測出實時的數(shù)據(jù),然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中。最后,利用測量軟件處理數(shù)據(jù),并生成水下地形圖。
3.3施工放樣測量
GPS-RTK 技術(shù)在水利工程測量過程中,可以利用放樣功能來對直線、曲線和點進行放樣,將設(shè)定的已知坐標作為參考點,流動站的位置坐標為修正點,目標點和修正點之間的偏移距離可以以圖形的方式呈現(xiàn)在電子手簿的屏幕上,然后將其作為流動移動的依據(jù),從而提高測量精度。[2]
3.4控制測量
控制測量是水利工程測量工作的第一個環(huán)節(jié)。通常,水利工程建設(shè)的位置比較偏僻,因此高級的控制點數(shù)量非常少,如果測量工作采用傳統(tǒng)的測距儀和三角網(wǎng),很難保證測量數(shù)據(jù)的精確度,而且測量工作的效率比較低。
4、RTK技術(shù)的局限性以及質(zhì)量控制
4.1衛(wèi)星信號會影響測量精度
RTK測量的傳輸主要通過衛(wèi)星信號來實現(xiàn),因此測量的精確度直接受到衛(wèi)星信號強弱的影響。為了避免衛(wèi)星信號影響到測量精度,需要先對星歷預(yù)報進行查看,然后選擇合適的測量作業(yè)時間,進而使測量結(jié)果的精確度得到保證。
4.2數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中會受到干擾
RTK測量數(shù)據(jù)需要經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈來傳輸,電臺信號在傳輸過程中可能會受到山體或者建筑物的干擾和影響,使RTK測量的精確度受到影響。因此應(yīng)該對基準站進行合理的選擇,避免受到以上干擾因素的影響,進而提高測量的精確度。
4.3質(zhì)量控制
要保證RTK測量數(shù)據(jù)的精確度,需要測量已知控制點的坐標,對測量精確度進行檢驗;正式進行測量之前,需要重新測量兩個點或者三個點的坐標,測量完成后要進行初始化;將基準站點的數(shù)量設(shè)為兩個,改變流動站的頻率,然后進行測量,檢查重合的坐標點,然后對RTK測量的質(zhì)量進行判斷。
結(jié)語:
GPS RTK 技術(shù)應(yīng)用在水利工程測量中相比于傳統(tǒng)的測量方法具有很多優(yōu)勢,不但使測量過程中的氣候條件和地理環(huán)境問題得到解決,還減少了人力資源和物力資源的投入,降低了作業(yè)的工作強度,使工程周期縮短,提升了水利工程測量的效率和精確度。
參考文獻:
[1]李旭順. GPS RTK技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用分析[J]. 山東工業(yè)技術(shù),2016,(13):93. [2017-08-09]. DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.081
[2]王平,鄭靜靜,陳嬌霞. 淺談GPS-RTK技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J]. 河南水利與南水北調(diào),2012,(14):107-109. [2017-08-09].