摘 要:本文介绍了GPS-RTK 测量的优点,阐述了GPS-RTK 测量的基本原理,分析了GPS-RTK 测量的操作要点,最后提出了GPS-RTK测量的一些控制措施。 

关键词: GPS-RTK;测量放线技术 

  前言 

  随着GPS技术的快速发展,尤其是GPS差分技术的广泛应用,促进了我国地形测量技术的进一步发展。由于应用GPS-RTK技术不仅可以进行平面位置的精确定位,还能用来进行图根点的加密及施工放样的实时确定。同时,GPS-RTK技术具有单人单机布设图、操作灵活和点位误差不会累积等优点。GPS-RTK测量技术可以准确地定位到平面和高程坐标,从而达到实时和高速地采集地形点三维数据的效果,大大提高了地形测量工作效率。因此,GPS-RTK技术的应用显得至关重要。通过本文,笔者一方面希望能够起到一个抛砖引玉的作用,另一方面,希望能够给相关人员起到一定的指导作用。 

  一、GPS-RTK 测量的优点 

  1.1作业效率高 

  RTK测量需要的控制点比较少,因而不需要进行迁站,一般情况下,一个基准站数据链可以控制十几千米的测程距离。同时,RTK测量投入的人力比较少,尤其是在山岭建设区高速公路的测量应用中,路基路面工程更能发挥其优势。因此,RTK测量的首要优点就是作业效率高。利用RTK进行测量,可以大大节省人力物力,从而提高测量工作效率。 

  1.2定位精度高 

  在线路测量工作中采用RTK技术,可以保证各次测量的点位误差各自独立而互不影响,而且已经产生的误差,也不会累积和叠加。同时,在使用RTK测量技术时,测量的精度可以达到厘米级别。因此,GPS-RTK具有定位精度的优点。 

  1.3测站点间无须通视 

  RTK测量技术在测站之间的应用时不需要进行通视,只需要采用电磁波等设备就可以进行测量。同时,由于RTK测量受到自然环境的影响一般较小,使得其测站选点更加灵活方便,从而提高工作效率。 

  二、GPS-RTK 测量的基本原理 

  GPS-RTK测量一般包括动态测量和静态测量两种测量模式。第一,动态测量。动态测量技术是指以载波相位观测量为依据的实时差分测量技术,一般是由于基准站接收机,流动站和数据传输链路三个部分组成的。同时,基准站接收机一般是架设在已知坐标的参考点上,通过连续接收所有GPS卫星信号,然后进行定位计算,就可以显示出流动站所处位置的三维坐标。为了判断出测量是否满足要求,也可以显示出测量的精度。通过系统内差分处理求解载波相位整周模糊度,实时求算出流动站的平面坐标和高程。第二,静态测量。动态测量技术是指将多台GPS 接收机同步进行观测,然后对观测值进行处理,利用GPS控制器的实时处理软件进行参数的转化和求解,从而确定测点的坐标。 

  三、GPS-RTK 测量的操作要点 

  3.1控制网点 

  GPS-RTK测量技术一般需要结合路线的地形特点等进行施工放样,从而保证施工放样的精度,同时还需要进行加密控制点的设置。加密的控制点的布设方案如下:以路线走向布设一级加密点,每隔400米左右布设一点。同时,采用多台GPS接收机进行观测,加强对网点的控制。当然,每个网点交接出都要进行联测,以满足一级测量点的设计要求。RTK测量技术对于平面控制和高程控制也有一定的要求,从而保证测量的准确度。 

  3.2外业实施 

  外业实施主要包括以下两个方面,首先,观测。在多个不同的位置安装多台GPS-RTK接收机。操作步骤主要包括以下几点,第一,架站。提前认真架好仪器,同时对其进行对中和整平处理。第二,量测天线高度。GPS天线高的量测一般测量的都是其斜高,而不能改为垂直高度,并且需要进行多次测量,然后取其平均值。第三,观测过程。在进行观测时,首先需要关掉仪器的开关,GPS就可以自动进行观测。同时,工作人员需要做好记录,要求观测时段长度要对每个测站点至少观测一个小时以上。第四,观测结束。当观测结束后,应该立即关掉开关,同时还需要测量天线高,以判断观测仪器的位置。其次,数据处理。在采用GPS-RTK测量技术测量完成后,需要将数据传输到电脑中,然后采用GPS软件进行处理。通过平差法处理后,可以减小网点中的误差,平均误差可以保持很小。但是,如果采用常规的测量方法,进行测量的时间会更长,并且测量的精确度不高。 

  四、GPS-RTK测量的控制措施 

  4.1观测卫星的图形强度要高 

  GPS-RTK测量后还需要进行坐标解算,这时所采用的卫星数量越多,并且分布越广,使得测量的精确性和可靠性越高。同时,测量时进行初始化的时间也更短。因此,观测卫星的图形强度很高,一般需要进行严格控制,才能进行RTK测量,从而更好地保证测量的精度。 

  4.2作业人员的责任心要强 

  GPS-RTK测量不仅要求工作人员具有较高的专业测量技术,还要求测量人员具有较高的责任心。由于测量人员的专业水平、经验和责任心等会直接影响测量的结果。在进行测量时,首先需要将GPS接收机进行对中和整平处理,防止输入的已知点坐标、坐标参数转换和天线高等数据出现误差,这些环节出现误差都会影响RTK测量的精度。因此,测量工作人员应该具有极强的责任心,严格按照规范进行测量等操作过程。同时,测量人员还需要对仪器基座和测杆上的水准器等必须定期严格校正,以避免系统误差的影响。 

  4.3观测成果要进行复核 

  RTK测量具有实时和快捷等显著的优点,但是,RTK测量的初始化置信度通常也较高,并且在测量的过程中缺乏检核条件,造成个别控制点出现测量误差。因此,为了更好地保证RTK测量的精度和可靠性,必须要对观测成果要进行复核。成果的复核一般分为作业前复核和作业中复核两个组成部分。第一,作业前复核是指在进行RTK测量之前进行的操作,提前在已知控制点上进行检测,然后将新的控制点与已知的控制点进行对比,只有当新的控制点满足一定的要求后,才能进行RTK测量。第二,作业中复核。作业中复核是指在测量过程中,采用RTK测量技术对其进行检测,以保证测量的精度。 

  五、总结 

  总而言之,通过GPS-RTK测量技术能够保证一定的测量精度。通过对比动态测量和静态测量两种测量模式,可以发现RTK测量技术不会存在误差积累等问题,可以从大量的测量数据中分析出测量控制点的精度,从而保证测量的精度能够满足施测控制和碎部测量的要求。但是,当满足一级测量的精度后,由于高程精度不是太稳定,因而还需要采取相应的措施提高测量的精度。然而,全站仪施测过程中则不会产生这样的情况。所以,通过分析可以认为GPS-RTK测量技术的测量结果是可信的。虽然GPS-RTK测量技术具有测量速度慢的缺点,但是测量精度准确。同时,从测量结果来看, RTK测量技术对控制点的测量精度可以达到毫米级,从而可以满足工程测量的需要。因此,现阶段研究GPS-RTK在测量放线技术中的应用具有非常重大的现实意义。但是由于本人的知识水平有限,因此,本文如有不到之处,还望各位不吝指正。 

  参考文献 

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