RTK测绘技术（共10篇）
RTK测绘技术 篇1
摘要：新时期,国土测绘工作开展的重要性得到了进一步的凸显,并且对于国土资源的开发利用发挥了关键的作用。在国土测绘工作开展的过程中,RTK测绘技术作为一项新型的测绘技术,在实际测绘中发挥着巨大的作用,有效地提高了测绘的效率和灵活性,并且突破了传统测绘工作中的诸多限制,具有较强的实践应用意义。本文就国土测绘工作中RTK测绘技术进行了探析。
关键词：国土测绘,RTK测绘技术,应用
1 概述
在社会经济快速发展的过程中,国土测绘工作面临着新的发展需求,如何更好地适应新需求,为我国国土资源的开发利用提供更多的保障,这是当前国土测绘工作开展中所需要关注的几个问题。RTK测绘技术作为新的测绘技术,其本身可以有效地提高整体测绘工作的效率和精度,并且工作过程可以避免受到外界的诸多限制,测绘效果可以得到有效地保障,现阶段已经在国土测绘工作中得到了进一步的应用。
2 RTK测绘技术
RTK测绘技术在土地定位的过程中,依托GPS技术,可以实现全天候的定位,并且通过对观测数据的传输处理,实现了异地的数据传输。RTK测绘技术应用的过程中,可以通过移动观测站对观测数据进行全面的分析与整理收集,这相对于传统的测绘技术来说精度更高,并且操作也更加便捷,同时也可以有效地实现对外界干扰的规避,对于提高测绘工作的稳定性和效果有着至关重要的意义。现阶段RPT测绘技术应用中,整个技术的实现需要依靠GPS定位系统、数据传输系统以及软件处理系统来进行实现。GPS定位系统对于测绘区域的位置信息数据进行收集,通过数据传输系统对于定位测量进行发射和接收,软件系统则负责对于测绘信息进行处理。三部分技术模块通过共同配合,实现对于监测数据的获取、传输以及分析处理,进而完成测绘活动。
3 RTK测绘技术的作用分析
在国土测绘工作中,RTK测绘技术本身的应用体现了当代新技术的发展对于测绘工作的推动作用,并且为我国土地资源的管理开发提供了可靠的基础。相对于传统技术来说,RTK测绘技术的应用,提高了测绘的准确性,并且随着相关技术的逐渐完善,整个测绘的精度也得到了更好地保证。RTK测绘技术本身具备较强的测绘技术优势,针对于不同区域的测绘需求,可以进行针对性的测绘,并且结合后期开发利用的需求,给予其相应的参考数据,为后期土地使用和管理提供有效基础,同时也保障了土地使用者得到自身权益。在国土测绘的过程中,RTK测绘技术的应用,实现了对于信息的汇总、分析与整理,并且可以为相关计划方案的制定提供相应的依据和指导,并且为土地使用的监督管理提供重要的依据和指标。
4 RTK测绘技术的应用实践
在控制测量应用的过程中,以往的控制测量施工主要是依据导线网和三角网的测量方式,利用GPS静态测量、伪动态测量以及快速静态测量,整体测量过程相对繁琐,并且测量的精度较低,很难确保测量的效率,并且测量施工的成本也难以得到很好地控制,精度方面的不稳定,也导致出现了诸多的返工问题。在RTK测绘技术应用中,一些水利工程、城市测量、公路测量、电子线路测量以及打底观测等不同控制测量中,整个测绘的效果得到了更好地保证。
在地形测图应用的过程中,以往传统的测绘技术主要是通过图跟控制点,利用经纬仪、全站仪来进行测图,并且配合大比例尺绘图软件,对于周边地貌进行检测。这种测绘方式对于测绘中的人力和物力需求较大,并且测绘主要以静态测绘模式为主,整体精度相对较低。在RTK测绘技术应用的过程中,一些地貌碎部点位置的测量精度得到了有效地保证,并且突破了地形和测绘气候等多方面因素的限制。与此同时,在水库地形图、铁路地形图等测图中,RTK技术的应用范围也相对较广。在现代网络技术和计算机技术不断发展的形势下,定位技术的发展逐渐实现了动态化的发展,并且测量的操作更加便捷,在实际测量中不需要提前进行控制点的选择和参考站的架设,并且大大地增加了数据传输范围和效率,这为一些极端情况下的测绘提供了有效的技术支持。
结束语
总而言之,在国土测绘工作开展的过程中,RTK测绘技术的应用有效地保障了整体测绘效率和质量的提高,并且突破了传统测绘技术中的诸多限制,对于提高国土测绘水平来说有着至关重要的意义。随着相关技术的进一步发展和研究,传统测绘工作中一些技术上的不足得到了有效地改进和解决,并且也推进了土地资源的合理开发利用。在测量的过程中,作业人员要对于RTK测绘技术进行深入的研究,并且以高度负责的态度参与到测绘工作中,提高整体测绘水平和效果。
参考文献
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RTK测绘技术 篇2
关键词：测绘；工程；GPS RTK技术
中图分类号： P258 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-157-2
0 引言
现阶段，随着建筑行业的迅速发展，在进行测绘工程中对其检测结果极为重视，针对这一原因，技术人员对测绘工程的测绘技术进行了不断地优化，只有利用先进的测绘技术，才能保障建筑工程施工单位的经济效益。GPS RTK技术作为测绘工程中的一项先进技术，有效地确保测绘工作的质量。
1 GPS RTK技术
1.1 GPS RTK技术的含义
RTK技术是属于GPS技术的重要组成部分，对检测对象进行实时动态位置的分析，在正常情况下，GPS技术主要是在建筑工程施工的后期进行数据测量，从而取得建筑工程测量结果。GPS技术主要由三个部分组成：空间系统、地面系统、信号接受系统；RTK技术是对数据的传输与处理工作上进行改变，使信号接受系统能够及时地输出测量结果，但是由于是对数据进行实时传输工作，其数据量相对较大，所以，RTK技术无法采用正常的无线电波传输技术，对此技术人员对RTK技术进行了优化，形成新的测绘技术——GPS RTK技术。
1.2 GPS RTK技术的特点
GPS RTK技术能够在测绘工程中得到广泛应用，其一定存在着自身的优势：测量定位精准且快速、数据结果准确可靠、误差出现次数极小；测量工作效率高、速度快；测量工作主要采用自动化以及集成化的方式，减少人为因素对测量结果的误差；保障测量人员的人身财产安全；操作简便，对测量数据的处理能够力较强。但是，任何事物都有相互对立的一面，GPS RTK技术也存在着相应的缺陷，例如，测量工作易受到卫星、环境、初始时间等因素的影响，导致测量数据结果出现偏差。
1.3 GPS RTK的工作原理
RTK技术全称为Real tmie kinematic，主要是利用载波相位观测为测量标准，选用两台或两台以上用于接收信号的接收器，其中的一台为数据基准站，其余的即为数据移动站，在测量技术的共同作用下，基站以及移动站观测和监控的卫星至少为5颗，且对卫星采取的观测方式为无间断检测，再通过电台将观测到的卫星信息传送至移动站的接收信息机内，之后移动站将数据利用组成查分观测值的方法进行处理，用以获取需要的三维立体坐标。
数据移动站无论是在动态还是静态的条件下，都可准确完成周模糊度的求解工作，在整周未知数值固定时，就可对每一个历元进行处理，只要保障能够对4颗以上的卫星进行观测，并获取相应的相位观测值，数据移动站就能将数据资料定位到毫米级别。
由此可见，RTK技术不易受到外界条件的约束，只要保障基本的工作条件，就可对测量对象进行快速、精准的定位，提高了测量工作的效率，减少人为因素对测量结果的影响，在一定程度上确保了测量结果的准确性。所以，在现阶段的测绘工程中，RTK技术已经逐渐地取代了传统的测绘方法，例如，静态测绘方法、快速静态测绘方法等。
2 在测绘工程中对GPS RTK技术的应用
2.1 GPS RTK技术在控制测量中的应用
在正常的测绘工程中，测绘工作大致分为两个方面：一方面是对局部位置进行加密控制测量，另一方面是对整体进行控制测量，在对整体进行控制测量过程中，相关测量人员应考虑到后期的加密控制测量环节，而在对局部位置进行加密控制测量工作中，必須对一级单线实施控制测量，并以测量结果作为依据进而对图根进行控制，对于上述工作的完成，则会消耗大量的人力、物力、精力和财力，加大了测绘工程的测绘成本。但是，如果采用的是GPS RTK技术对其进行控制测量时，则不会需要较多的加密控制测量工作，在实施测导线测图根过程时，只需将数据移动站按照测量控制点的要求进行平滑移动即可，就能准确地获取所要了解的数据信息以及坐标。所以，相关测量人员对首级测量位置控制点选取过程中，应注重数据基站的安全性。也可以这样说，GPS RTK技术的出现，不仅提高了测量工作的效率，减少了相关测量人员的工作量，还保障了测量工作的质量。
2.2 GPS RTK技术在施工放样中的应用
施工放样测量工作是测绘工程的核心组成部分，在一般的情况下，主要是应用在地籍测量或工程施工项目中，相关技术人员利用专业的测量仪器对提前设定好的点位在实际位置上进行标注。现阶段，我国施工放样技术有很多种，较为常见的为经纬仪交会施工放样技术、距离交会施工放样技术等，在采用上述两种施工放样技术时，相关测量人员在对其测量结果进行确定时，需要对测量对象实施多次的来回移动，一直达到设计的点位即可停止移动工作。的确，施工放样和测图二者之间并没有一定的差别，都是需要有一个良好地通视点、观测点以及跑尺点，但其实际的工作效率往往达不到规定的要求。但是，如果在施工放样测量工作中采用GPS RTK技术，只需要相关的专业软件，将设计好的单位进行确定，直至数据传送到GPS数据移动终端内部，即可完成施工放样测量工作，这种GPS RTK技术的测量工作不会受到任何环境因素的限制。而且，在利用GPS RTK技术进行实际操作过程中，GPS RTK系统因自身具有的定位功能，能够及时地分析天线所处的位置坐标，并将其与为放样坐标进行对此，从而得出两个施工放样之间的坐标差值。
2.3 GPS RTK技术在断面测量中的应用
在传统意义上侧面测量方法中，极容易出现断面桩无任何方向点的现象，一般对于这种现象往往会采用多个数据观测站的共同作用才可完成断面测量工作。但是，如果在断面测量工作中采用的是GPS RTK技术就可减少这种断面桩无方向点现象的发生，因其采用的是接收机与手簿记录相互配合的方式，运用RTK技术自身的优势，度断面进行数据采集，从而得出三维立体坐标数据信息，利用GPS RTK技术不仅能够减少传统断面测量中存在的问题，又可减少分站测量以及通视方向中存在的问题。随后，利用手簿随时显示出断面数据信息，相关测量人员根据观测到的断面数据，得出测量结果，减少在断面测量工作中某些不必要的工作量。
2.4 GPS RTK技术在高程测量中的应用
在进行区域性的大地水准面高程测量时，主要是利用GPS测量数据资料和水准数据测量二者之间相互结合的方式，这种方式需要GPS观测站拥有水准测量数据资料，并应保持其密度适中，分布均匀。采用GPS定位技术精准地对观测大地水准面高程差值，根据实际情况，建立大地水准面的数学模型，通过对数学模型的控制，检测大地水准面高程异常或异常高程差，从而确定正确的高程差，利用RTK技术能够对测量对象实施横向测量或纵向测量，通过对数据站中数据资料的采集，保障了测量工作的质量以及提高可测量工作的效率。
3 结束语
总而言之，GPS RTK技术在测绘工程中应用范围较广，且具有极高的准确性，但是也是由于这一特点，对GPS RTK技术的使用范围有一定的局限性，为了更好地保障测绘工作的质量，相关技术人员应将影响GPS RTK技术的因素进行处理，确保测绘测绘工程测绘结果的真实性、可靠性和准确性。
参 考 文 献
[1] 朱伟乐.测绘工程中GPS-RTK技术的应用探析[J].房地产导刊，2014（34）：420-420.
[2] 张峻铭.测绘工程中GPS RTK技术的应用实例[J].无线互联科技，2013（7）：169-169.
[3] 刘慧玲，李小兵.测绘工程中GPS RTK技术的应用实例研究[J].城市建筑，2013（18）：125-125.
RTK测绘技术 篇3
差分GPS (DGPS) 是最近几年发展起来的一种新的测量方法。载波相位差分技术, 又称RTK (RealTimeKinematic) 实时动态定位技术, 是实时处理两个测站载波相位观测量的差分。能够实时提供测点 (用户站) 在指定坐标系的三维坐标成果, 在测程15 km以内可使三维定位精度达到厘米级, 是GPS测量技术与数据传输技术相结合的产物, 具有实时定位速度快、无需通视、保密性强、误差不累积、操作简便、节省人力、成本低、全天候作业等特点, 现已广泛应用于水利、交通、矿山、建筑、房产、地籍测量等领域, 在很大程度上提高了工作质量和效率。
1RTK的组成及工作原理
1.1RTK的组成
RTK使用的设备包括:GPS接收机、电台、接收机天线、无线电发射及接受天线、电瓶、三角架、基座、对中杆、背包 (参考站设备和移动站设备) 及用于数据采集和数据后处理的软件等。
1.2RTK的工作原理
RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术, 其基本原理是:基准站实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站, 在流动站通过无线电接收基准站所发射的信息, 将载波相位观测值实时进行差分处理, 得到基准站和流动站基线向量 (⊿X、⊿Y、⊿Z) ;基线向量加上基准站坐标得到流动站每个点WGS-84坐标, 通过坐标转换参数转换得出流动站每个点的平面坐标x, y和海拔高h (如图1所示) 。
2RTK作业流程
2.1 内业准备
在实施RTK外业测量前, 应事先收集测区的小比例尺地形图, 必要时进行野外踏勘, 根据地形测量的特点完成内业的准备工作。主要包括以下几方面的内容:①根据工程项目, 设定工程名称;②若已知坐标转换参数, 则输入手簿 (一般此参数未知) ;③若无坐标转换参数, 应整理测区的已知控制点资料, 控制点应尽可能均匀分布在测区周围, 使得所测点均在已知点的包围之内, 尽可能避免从一端向另一端无限的外推。控制点所处的位置和周围的条件应符合GPS作业的要求;④实施工程放样时, 内业输入每个放样点的设计坐标, 以便野外实施、准确放样。
2.2 求定测区转换参数
2.2.1 测区内转换参数求取
对于一定区域内的测量, 我们往往利用以往的控制点成果求取“区域性”的转换参数, 以便适用于独立坐标系统。其区域性, 理论上消弱了变形影响, 提高了转换的可靠性。基准站的WGS—84坐标的获得方法有两种:一是使用已有的静态数据, 直接将控制点的WGS—84坐标和地方坐标输入手簿直接求取;二是使用采集的方式获取。此种方法是在无WGS—84成果的情况下使用, 具体做法如下:基准站的WGS—84坐标直接从手簿中读取, 然后将流动站安置于控制点上采集WGS—84坐标, 每次测量前总要先对测区进行点校正 (WGS—84地心坐标与独立坐标间的转换) 。即测前应在测区边沿选择三个及以上分布均匀的控制点进行点校正, 求解坐标转换参数。测量时应以其它已知控制点作为检核, 当检核精度满足拟测量等级时, 方可开始正常作业。将校正参数记录在笔记本上, 每次测量前应认真核对本参数, 确保本测区参数的唯一性。
2.2.2 求定转换参数控制点选择注意事项
为了求得该测区准确的参数, 选用合理的控制点, 不仅能覆盖该测区的所有范围, 而且能方便地架设基准站。因此这些点一般选在:①高大建筑物上或地势较高、视野开阔、周围障碍物的高度角小于10～15°的位置;②能覆盖测区边缘, 离开测区边缘小于1 km的位置;③离开高压铁塔、发射塔或强功率发射装置大于200 m的位置;④离开大面积水域200 m以上距离, 以减弱多路径效应的影响;⑤均匀分布在测区内, 能保证测区内任何位置离基准站距离小于10～15 km的位置;⑥与原来控制网的重合点不少于三个点, 联测高等级水准点, 且点间构成的图形为闭合图形。
2.3RTK作业
首先是设立基准站。为了保证基准站的准确性 (关键是高程精度) , 基准站设置在有水准高程的已知点上。架设好基准站。做好GPS接收机、电台及电池等的连线工作, 输入作为基准站的控制点坐标及其它一些设置参数后, 启动基准站设备进入工作状态, 此时移动站可开始工作。为了验证转换参数及参考站设置的准确性, 移动站在开始测量工作前, 从另一已知点开始出发, 通过与已知点坐标验证无误后, 才能开始各种测量工作。
3RTK在断面测量中的应用
3.1 堤防工程的断面测量
(1) 为了提高滦河堤防工程的防洪标准, 需进行承德市区段堤防工程的断面测量工作。滦河两岸大部分滩地植被茂密, 如用常规断面测量方法来进行测量, 由于遮挡或距离过长等原因, 要不断地转站来满足测量的需要, 耗费大量的人力、物力。根据实际情况, 采用RTK作业, 先在测区范围内选择E级GPS控制点15个, 且每个控制点带有四等水准高程, 利用GPS专用数据处理软件, 求解出测区内WGS—84坐标与北京54坐标转换关系, 上传至每台移动站手簿内, 施测时即可实时得到各测点北京54坐标。横断面采用GPS RTK线路放样功能现场施测, 即在每个设计好的断面线上取两个点位坐标, 根据所取点位坐标形成线路文件, 并传入手簿内。GPS的基准台架设在E级GPS控制点上, 天线严格对中且量测天线高两次以上取均值, 流动站实时接收基准站发送的数据, 按手簿内设定的断面线进行线路放样测量, 并实行实时点位质量控制;每个参考站在施测前都进行了与己知点的精度比测, 比测情况见比测精度统计见表1。
根据统计结果可以看出, RTK断面测量的平面定位精度在0.01～0.04 m, 高程测量的精度一般小于0.10 m, 完全满足断面测量的精度要求。在进行断面点数据采集时, GPS流动站保持在断面线上, 断面点偏离断面线的最大距离控制0.1 m以内。
(2) 灌区的纵横断面测量。庙宫灌区位于隆化县境内, 是庙宫水库的配套工程, 需要现场勘测, 现场设计, 马上进行施工。测量工作必须根据设计人员的要求, 随时提供修改后的线路测量数据, 根据此情况, 决定采用KTK技术。即把设计人员提供的拐点数据输入RTK接收机, 根据两点的坐标来控制测量不偏离设计路线。共测量了6 000个断面点, 保证了设计施工的顺利进行。测量过程中同样对已知点进行了校测, 精度非常高。
(3) 水工建筑物的纵横断面测量。水工建筑物的纵横断面一般都由设计人员提供设计坐标, 测量人员把设计提供的坐标输入RTK接收机, 根据两点的坐标进行断面测量。很多测区都进行过此项工作, 如六道河电站工程就进行了坝址、围堰、溢流洞、导流洞等的断面测量。
4 结 论
RTK技术应用于线路定线测量, 通过在断面测量的实践, 尤其是长距离的线路定线测量, 拥有常规测量技术无法比拟的优越性, 主要体现在以下几个方面。
(1) 与传统作业方法比较, 利用线路放样法施测断面, 能够保证所测断面点均在断面线上。
(2) 利用RTK施测断面, 不受天气、地形、通视条件的限制, 工作效率比传统方法提高3～4倍。
(3) 利用RTK技术比传统方法节省人力。
(4) 利用RTK技术所测断面点精度高, 且一致。常规仪器测量随着断面点与测站距离的增大而精度也随之降低。
(5) RTK测量断面时, 在建筑物、树林等信号较弱的地方, 可用全站仪配合作业, 以保证数据的准确性。
参考文献
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RTK测绘技术 篇4
摘要：本文阐述了GPS-RTK技术原理与常用测量方法，分析了影响RTK测量精度的因素，并结合国土测绘案例探讨了RTK技术的应用。
关键词：GPS-RTK；国土测绘；应用
国土测绘在国民经济建设和社会发展中正发挥着越来越大的作用，由于经济发展对资源的依赖，若处理不好资源消耗与生态环境保护之间的关系，就会影响社会经济的可持续性，国土测绘是为资源利用特别是土地资源合理利用提供服务的基础性工作，通过为土地资源管理部门及社会各界提供及时、准确的地理信息，为社会经济的可持续发展创造条件。进行国土测绘时，常规测绘方法工作强度大、作业效率低，很难充分满足测绘工作的需要，而GPS-RTK技术具有全天候观测、布点灵活、测量精度高、计算速度快等优势，易于满足国土测绘的需要。但是应用GPS-RTK技术不仅要知其优点，也要了解其不足，这样才能掌握测量精度，使GPS-RTK技术得到更好的应用，为此本文作了分析和探讨。
1 GPS-RTK技术的基本原理与测量方法
1.1 RTK原理
RTK是基于GPS位置差分、伪距差分和载波相位差分的动态定位测量技术[1]。不经过差分校正的GPS技术只能达到亚米级精度，无法满足精确测量要求。RTK利用基准站发送上述3种差分方式的改正数，再由移动站接收并对测量结果进行修正，这样就能获得更精确的定位结果。但3种差分方式所获得的精度是不一样的，位置差分和伪距差分定位误差与流动站到基准站之间的距离密切关系，随着距离增加定位精度下降很快，所以一般采用载波相位差分方法。通常，RTK测量由1个基准站和1个或多个流动站组成。基准站采集GPS卫星载波相位观测值和站点坐标数据，流动站既采集GPS卫星载波相位值，也同时接受基准站的信息，经过OTF技术求解整周模糊度并作实时差分、平差处理，最后得到本站坐标数据。为了完成整周模糊度的求解，要求至少能够接收到5颗卫星，并且这些卫星的几何分布PDOP值≯6。为了消除或削弱钟差、星历误差、电离层与对流层的延迟误差等各类误差，RTK需采用双差观测值，这样可以达到厘米级精度。
1.2 GPS-RTK测量方法
目前，GPS-RTK常采用两种方法，一是“无投影/无转化法”，即基准站、流动站分别接收WGS-84坐标及相应地方坐标，然后用已知点坐标进行转换，基准站不需要一定设在已知点上，通过坐标转换也能得到站点坐标；二是“键入参数法”，不像前一种方法需要测量若干已知点坐标，但基准站必须设在已知点上，再利用静态观测获得相应坐标并键入手簿中转换或输入静态观测平差取得转换参数。对测量结果可以采用已知点校核比较、重测比较、电台变频实时检测等方法控制测量质量，已知点数量充足时采用已知点控制是最理想的，若已知点数量不足可利用重测比较法进行控制，若有2个以上的基准站也可采用电台变频法进行控制。
2 影响GPS-RTK测量精度的因素
2.1 外界影响因素
外界影响因素包括卫星几何分布、多路径效应、流动站到基准站的距离。卫星几何分布包括卫星几何形状和高度角，一般可用GDOP衡量，它由HDOP（二維定位模糊度）、VDOP（高度定位模糊度）、PDOP（三维定位模糊度）和TDOP（时间模糊度）来描述。GDOP较小时有利，也就是1个卫星在天顶，其余卫星相距120°左右，此时卫星几何形状最优。高度角较大时测量的平面精度和高程精度也较好[2]。多路径效应是指测站周围多路径反射面信号传播对GPS卫星信号造成的延迟影响，如测站之间的大面积水面、山谷、盆地、高层建筑物以致无线电台都会成为RTK测量的误差源，尤其对快速静态和动态GPS-RTK定位影响大，并有可能成为主要误差源，实验证明茂密的树林内、太靠近高压线、在高楼下面测量精度可能会受到较大影响[3]。流动站到基准站的距离影响前面已有所涉及，当两站距离较大时，GPS误差的空间相关性减弱，不能通过差分处理来消除误差，经实验验证两站距离控制在10km内才能有效限制误差影响。
2.2内部影响因素
内部影响因素包括浮点解和坐标转换影响。浮点解是指模糊度参数取实数时求解出的基线向量解。当受到GPS信号不佳、卫星状况不好、视场受障碍物影响时，解算整周模糊度遇到困难，此时就可能形成浮点解，实验结果也表明浮点解会造成较大的平面误差和高程误差，这样测量的精度已超出了一般工程测量要求，所以测量人员应对整周模糊度解算过程有所了解，避免浮点解的出现。在遇到观测条件较差的地段，通过增加观测时间可以提高测量精度。求解坐标转换参数是RTK测量中非常重要的一个环节，在求解坐标转换参数时公共点的选择直接影响测量精度，为此应采用高等级控制点作为公共点，也就是在测区范围内不少于2个控制点，并能均匀覆盖整个测区，相邻控制点的距离不宜过大，保持3～5km较佳，这样可以获得较高的拟合精度。
3 GPS-RTK技术在国土测绘中的应用
3.1 项目概况
某测区位于市郊，地势平坦，但分布大量房屋、鱼塘和树木，影响通视。需要测量的地块呈带状，作业半径有5km之阔，宗地数量多，权属关系复杂，要在规定时间内通过全站仪导线网、图根三角测量建立控制网，再进行碎步测量，完成权属界址点测量几无可能，而利用GPS静态或快速静态相对定位测量不需要通视，效率较高，但无法实时获取定位精度，若经内业处理发现精度不满足要求再重测也必然影响作业进度，而RTK技术不仅能够实时获取定位精度，还能快速完成碎步测量，所以经过分析比较决定通过RTK建立图根测量控制网，碎步测量则采用RTK结合全站仪的方法，在房屋密集、隐蔽地段联合观测更有优势。
3.2实施方法
采用“键入参数法”进行测量。首先建立基准站，如前所述，RTK技术测量距离不宜超过10km，按照这个要求选定测区一栋楼房屋顶的E级GPS控制点作为基准站，卫星接收状况也比较理想。坐标转换可选择三参数、四参数、七参数，结合本测区作业半径大、E级GPS控制点多的实际情况，采用七参数更易于保证测量精度，所以通过选择10个分布均匀的公共点，求取WGS-84坐标系到1980西安坐标系的转换参数，并键入基准站RTK接收机中。然后设置接收机电台频率、工作方式，开始测量作业。
先对RTK作业精度进行分析。采用已知点比较校核法检验了10个E级GPS控制点的精度，点位中误差=0.011m，高程中误差=0.019m，满足RTK测量技术规范要求。为了检验图根控制测量精度，采用全站仪一级导线联测了部分控制点，较差结果为=±0.015m， =±0.025m，精度也达到要求。通过全站仪极坐标法联测了300个碎部点，点位误差较差、高程误差较差结果表明，RTK碎步测量精度完全可以满足相关规范要求。
4 结语
GPS-RTK技术是GPS全球定位技术之后的具有里程碑意义的新技术，具有灵活高效、测量精度高的优势，可大幅提高国土测绘的精度和效率，必将在国土测绘中发挥重要的作用，并获得更加广泛的应用。
参考文献：
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RTK测绘技术 篇5
1 GPS-RTK技术概述
伴随城市空间定位精确度的不断提升, GPS-RTK技术已经广泛的应用在世界各地的城市地籍测绘工作当中, 它的工作原理、工作技术和应用模式也逐渐得到了改进, 成为工作人士研究的焦点。
1.1 GPS-RTK概念
GPS-RTK是基于GPS技术的基础上形成的一种现代化测量新技术, 也被人们称之为实时动态技术, 它能够提供流动的指导性坐标体系, 是维护三维定位结果的主要技术策略, 并在一定范围内达到厘米级精确控制的要求, 是一种新的GPS定位测量手段和方法。
1.1.1 GPS系统
GPS被人们广泛的称之为全球定位系统, 是1994年由美国建设而成的, 是一个具备着全球全方位三维导航与定位能力的一代卫星导航与定位系统。而在我国的研究则是近十年开始的, 通过十年时间的使用表明, GPS系统有着精确度高、自动化、效益高以及全天候的优势, 从而赢得广大民众的信赖与认可, 且成功的应用在工程测量、矿产勘查、地壳运动检测、资源勘查等多个方面, 可谓是一个深刻的技术革命, 也是现代化测绘领域的改革指导。
1.1.2 GPS-RTK技术
GPS-RTK是在GPS基础上发展形成的, 它能够及时的给工作人员提供流动站在制定坐标体系中的三维定位结果, 并且具备着精确度高的测量定位技术。这种技术的应用可谓是测量领域的一个重大的变革, 是GPS应用的里程碑, 更是改进工程施工测量技术、地形测绘方法的重要手段。
1.2 GPS-RTK技术的基本原理及测量方法
在当今的GPS技术应用当中, 常见的测量方法主要包含了动态、静态以及快速静态测量三种技术方法, 它在应用的时候都是建立在二级以上平面控制面板之中的。GPS-RTK在地形测绘工作中的应用主要是以碎步点采集、施工放样等技术来代替传统的一、二级加密控制测量工作, 使得整个工作内容发生重大的变化。
1.2.1 RTK的基本原理
实时动态技术在应用的过程中是通过以载波相位观测仪为主要的基础设施, 根据实时差分GPS测量技术为工作内容进行工作, 它是GPS技术领域的一大突破, 被广泛的应用在各种测绘行业当中。其中实时动态系统通常都是由基站、流动站和数据链三部分共同构成。其中基准站的主要工作内容在于发送改正数, 并且通过流动站接受并对其测量的结果进行监测和纠正, 然后获得精确的定位结果, 并发送给数据链进行传输。它与GPS系统相比较所不同的是发送改正数的内容差异性很大, 其差分精确度也不尽相同。
实时动态测量技术的基本工作原理在于工作中将一台接收机装置在基准站上, 另外一台或者几台接收机连接在流动站上, 并且通过基准站与流动站之间的数据连接来进行GPS信号的发射与控制。在工作中, 基准站所获取的观测值和已经知道的位置信息提前进行比较, 从而得到合理的GPS差分改正值, 并将这个改正值及时的通过数据连接发送给流动站进行简化和处理, 从而得到改正后的实时位置。
1.2.2 RTK的测量方法
(1) “无投影/无转换”法。直接用接收机在基准站和流动站接收WGS-84坐标, 其后利用观测的已知点的WGS-84坐标和相应的地方坐标根据一定的数学模型进行转换。这种方法基准站不一定要安置在已知点上, 但根据不同的转换方法, 需要观测一定数量的已知点。
(2) “键入参数”法。把用静态观测求得的WGS-84坐标和地方坐标键入到手簿中, 进行转换, 也可以置入静态观测平差时求取的转换参数。该方法基准站须架设在已知点上, 但可以不观测其它已知点 (为了检核, 建议在方便时还是观测一定量的已知点) 。
设置一台GPS接收机作为基准站, 并将一些必要的数据如基准站的坐标、高程、坐标转换参数等输入GPS控制手簿, 一台或几台GPS接收机设置为流动站。基准站和流动站同时接收卫星信号, 基准站将接收到的卫星信号通过基准站电台发送到流动站, 流动站将接收到的卫星信号与基准站发来的信号传输到控制手簿进行实时差分及平差处理, 实时得到本站的坐标和高程及其精度指标等, 并随时将实测精度和预设精度指标进行比较, 一旦实测精度达到预设精度指标的要求, 手簿将提示测量人员是否接受该成果, 接受后手簿将测得的坐标、高程及精度同时存储到手簿中。
2 应用实例
2.1 GPS RTK代替地籍加密一级导线的实例
2.1.1 实例区概况
以某城镇为例进行分析, 其在地基测量工作中整个测量面积大约为40平方千米, 在该城镇建设中主要的以居民地、平川、丘陵以及山地为主, 整个地形差异高度为200米, 平均海拔高度为1850米。基于这些特点, 整个地籍测绘工作存在着严重的影响和制约。
2.1.2 一级导线观测情况
在工作的过程中, 针对实时测量修正法和差分法进行研究, 其中修正法在应用中主要是通过记住在南站将修正量及时的通过信息链发送给流动站, 并通过流动站比较和改正之后取得精确的坐标值。而差分法在应用过程中主要是通过基准站将采集的波在相位发送给流动站进行解密, 从而检查出其相关坐标值。
2.2 GPS RTK采集界址点实例
同一区域, 在二级导线以上控制点上, 应用GPS RTK技术对一些对能接收卫星信号的界址点进行了检测 (流动站距基准站最大距离2.59Km, , 最近距离210m, 平均距离1.54km) 。全区共检测界址点28点, 与用全站仪极坐标法观测的坐标值相比较, 其X、Y、H差值也符合偶然误差的特性。
结束语
GPS RTK技术因高效率、灵活、误差不积累、厘米级的高精度越来越受到测绘人员的青睐。RTK高程精度低于平面精度, 而地籍测量对高程的精度要求较低。因此, RTK技术应用来进行地籍一、二级控制和界址点测量是目前较为理想的方法, 在勘测定界中优势尤为突出。
参考文献
[1]刘基余, 李征航.全球定位系统原理及其应用[M].北京:测绘出版社.1993.[1]刘基余, 李征航.全球定位系统原理及其应用[M].北京:测绘出版社.1993.
RTK测绘技术 篇6
1 RTK技术原理
RTK(Real Time Kinematic)实时动态定位技术是一项以载波相位观测为基础的实时差分GPS测量技术,是利用两台或两台以上GPS接收机同时接收卫星信号,其中一台安置在已知坐标点上作为基准站,其他作为移动站。在RTK作业模式下基准站移动站保持同时跟踪至少一颗以上卫星,基准站不断地对可见卫星进行观测,并把带有已知点位置的数据,借助电台将其观测值坐标信息,发送给移动站接收机,移动站接收机将自己采集的GPS观测值数据和接收来自基准站的数据,组成差分观测值进行实时处理,求得三维坐标。RTK技术受外界条件限制小,只要满足工作条件,就能快速、高精度地定位作业。
2 实例分析
子洲—米脂气田主要位于陕北子洲和米脂县境内,属黄土高原地区,沟壑纵横,地形起伏变化剧烈,山谷深而狭窄,谷底宽20 m～50 m,相对比高300 m～700 m,部分河谷地段竖直,测区基本无植被覆盖。使用传统测量方法进行该测区的测量工作,不仅浪费人力、物力,效率低,工期也不允许。经过多方论证,确定测区1∶2 000地形图测量采用航空摄影测量方法,使用RTK技术进行像控点联测。
3 测量实施
3.1航空摄影及像控点布设
由于测区山高险峻,地形复杂,为保证飞行安全和不产生摄影漏洞,航空摄影沿管道走向,共拍摄14条航线。共布设像控点90个。
3.2 基本控制
在测区内布设由3个已知点起算的,由24个点组成的四等GPS网。各点间最长不超过10 km。首先通过静态测量方式观测已知点和加密控制点,建立全区GPS网,以便求得本区块的坐标转换参数。外业数据采集使用Trimble5700型GPS接收机。观测前编制测区卫星可见性预报图,制定观测计划表,选择合适时间段观测。经基线解算、网平差、求取转换参数,得到1954年北京坐标系坐标。观测精度达到规范要求。采用四等水准测量和三角高程测量作为测区的基本高程控制,并联测部分控制点,其他控制点高程采用GPS高程拟合方法求得。
3.3 像控点联测
像控点联测使用三台Trimble5700,三台Trimble4700接收机进行。该接收机动态精度平面为10 mm+1 ppm,高程为20 mm+2 ppm。为保证基准站的准确性,基准站设置在有水准高程的已知点上,并尽量使移动站在两个基准站的控制范围内。架设好基准站,做好GPS接收机、电台及电池等的连线工作,输入作为基准站的控制点坐标及其他一些设置参数后,启动基准站设备进入工作状态,此时移动站可开始工作。为验证转换参数及参考站设置的准确性,移动站在开始测量工作前,从另一已知点出发,通过与已知点坐标验证无误后,才开始像控点的刺点联测工作。像控点由一人刺点,另一人检查无误后,用RTK联测其三维坐标,一个点至少测两组数据,然后取其平均值作为该像控点的最后坐标值。
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4 精度分析
为保证RTK测量像控点精度能满足规范要求,首先选择三个已知点检测比较如表1所示。从中可看出RTK的测量精度较高。RTK测量平面精度受外界因素影响较小,而高程精度受影响较大,主要原因是受地球高程异常影响。因此,在测量像控点的过程中,对已知点的高程进行反复比较如表2所示。其中419,421和418点是在某山测区,高程较差最大为-0.234 m,测量精度能达到规范要求,在山高坡陡不通视地区更显示其方便快捷的优越性。
5 结语
通过子洲—米脂气田产建工程的测量工作,可看到RTK技术不仅精度满足工程的需要,而且省时、省力,减轻劳动强度,可完成一些传统测量作业困难的任务。正是因为其优势,RTK技术必将应用于更多方面的测量工作中,有待于广大测绘工作者进一步探索。
摘要：研究了RTK技术的原理,结合工程实例,就航空摄影及像控点布设、高程控制、像控点联测等测量实施过程作了论述,通过对RTK测量精度的分析,证实了RTK技术在测绘工程中应用的可行性。
关键词：测绘工程,RTK技术,像控点,精度
参考文献
[1]张祖勋,张剑清.数字摄影测量学[M].武汉:武汉大学出版社,1997:1.
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[4]李相庭.GPS在线路工程测量中的研究与应用[J].测绘标准化,2002(27):18.
RTK测绘技术 篇7
1.1 GPS-RTK技术的基本原理
GPS-RTK技术又被称为载波相位差分技术, 即该技术是采用相位差分法来进行测量的一种技术。其主要是以WGS-84坐标为基础的全球通用的一种测绘技术, 利用实时处理基准站和流动站的载波相位观测值的差分方法来进行测量。RTK的主要技术是数据处理技术以及数据传输技术。在测量过程中GPS-RTK技术定位主要是要求基准站接收机将观测到的载波相位观测值和基准站坐标等数据通过通信链传送给流动站的接收机, 然后流动站将接受到的数据结合通过GPS技术观测到的数据进行一个差分观测值的实时处理, 从而求出精确的定位结果。
1.2 GPS-RTK系统的构成
RTK测绘系统主要是由GPS接收设备、数据传输系统以及软件系统构成的。GPS接收设备主要装置到基准站和流动站上, 以便接收GPS传出的数据以及流动站接收基准站的数据。其中数据传输设备又称为数据链, 它是由基准站的无线发射台和流动站的接收机组成的。整个系统中还有一个非常重要的部分——软件系统, 该系统具有实时动态测量的作用, 能够确保测量结果的可靠性和精确度。
2 GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用
2.1 测量前的内业准备工作
在使用GPS-RTK技术进行矿山外业测绘之前, 工作人员应该事先对测绘区进行勘探, 然后根据矿山测量的特点完成内业的准备工作, 具体包括以下几个方面: (1) 设定工程的名称。 (2) 对基准站以及流动站的数据采样频率进行设置, 一般基准站的数据采样频率设置为4S～5S, 流动站的数据采样频率设置为1S～2S, 高度截止角一般都设定为10度。 (3) 若已知坐标转换参数, 则记录下来, 若不知道则需要进行计算、确定。 (4) 在实施工程放样之前, 应该将业内输入每个放样点的设计坐标和线路方位角, 以确保在室外施工时的实时、准确放样。
2.2 求解矿山测量区坐标转换参数
利用GPS-RTK技术所获得的坐标是WGS-84坐标, 但是我们在施工过程中要求的却是地方坐标, 因此, 在工作过程中就必须将所收集到的WGS-84坐标转换成地方坐标。我们在进行转换的时候是根据矿区内已知的控制点大地坐标和当地坐标来进行静态测量。使用该方法进行测量时, 主要是将已知的坐标与地方坐标控制点联测, 然后利用一些处理软件来求取WGS-84坐标与地方坐标的转换关系, 最后根据转换关系将WGS-84坐标转换为施工过程中需要的地方坐标。
2.3 基准站与流动站的安置
在使用RTK技术进行测量的过程中, 基准站主要是用于收集信号再传送给流动站, 而流动站不仅要收集GPS发出的信号, 还要接收基准站发出的信号。然而, 在RTK测量的过程中, 流动站的测量精度和它与基准站的距离有着密切的联系, 其精度是随着与基准站距离的增大而下降的, 而且流动站测量的精确度与其接收信号的强度也有关系。因此, 为了确保流动站获得较好的信号, 提高其测量精度, 我们一般将基准站安置在测量区中心位置的高处, 还必须保证流动站与基准站之间的距离不能太大, 一般不大于15km。同时, 在安装的过程中还必须保证安置站点的地方较开阔, 以确保高度角达到要求。另外, 除了需要考虑上面说到的几个因素之外, 安装基准站与流动站周围的无线电对其的干扰也是需要考虑的, 从而才能确保流动站测量的精确度。
2.4 GPS-RTK施测及放样
在求解出坐标转换参数以及安置好基准站与流动站之后, 就准备进入测量阶段。开始测量之前应该对一直的控制点进行检测, 确保系统无误, 而且每台流动站只需要一人操作即可。当测量区可以看见5颗以上GPS卫星, 并且PDOP值小于6时利用5S～15秒的时间进行初始化, 然后应用GPS电子手簿进行地形地物点、勘探坑道的采集或是勘探线剖面、勘探工程点的放样工作。
3 GPS-RTK技术在矿山测绘中的优势
3.1 效率高
在一般的地势条件下, 采用RTK技术进行测量时安置几次站点即可完成4km半径测区的测量工作, 减少了传统测量方法所需控制点数量以及“搬站”的次数, 节约了工作时间。而且一个流动站点只需要一人来进行操作, 在一般的电磁环境下几秒中就能获得一点的坐标, 速度快, 工作强度也较低, 既节约了时间, 也节约了劳动力, 从而提高了工作的效率。
3.2 定位精度高, 采集到的数据可靠, 且没有误差积累
随着GPS的广泛使用, 其技术也在不断的提高, RTK技术在矿山测绘中的应用也更加的广泛。而在其应用过程中, 主要满足RTK的基本工作条件, 其平面精确度和高程精确度都能达到厘米级。说明其定位精度高, 所采集到的数据也更加的安全可靠。
3.3 降低了作业要求
RTK技术不同于传统测量技术, 其不需要满足两点间光学通视, 只需要满足“电磁波通视”即可。因此, 与传统的测量技术相比较, RTK技术受到气候、季节、地形等因素的影响也相对较小, 从而降低了作业难度。
3.4 具有自动化、高度集成化以及强大的测绘功能
RTK技术在测绘过程中, 因为流动站内装有软件控制系统, 因此, 其测绘不需要人工干预即可完成。这样一来, 就减少了大量的人工辅助测量工作, 减少了认为误差。
3.5 操作简单、数据处理能力强
使用RTK技术进行测量时, 只需要在安置站点时进行一些简单的设置, 就可以边走边获得测量结果坐标或者进行坐标放样。而且该系统的数据输入、存储、处理转换以及输出能力都较强, 与计算机和其他测量仪器之间的通信也非常的方便、快捷。
4 结语
随着GPS技术的广泛应用以及不断发展, GPS-RTK技术也给测绘工作带来了巨大的变化。相对于传统的测绘技术而言, GPS-RTK技术具有极大的优势, 实现了数据处理的自动化、智能化, 并且提高了工作效率。GPS-RTK技术在测绘工作中精确度高、效率高、操作简便等优势决定了RTK技术在今后测绘技术的发展过程中将会得到更加广泛的使用。
摘要：随着全球定位系统 (GPS) 的发展, 其已经广泛的应用于国民经济的各个领域。RTK技术是GPS测量技术发展过程中的一个新突破, 并且随着其快速的发展, 在测量领域也得到了广泛的应用。而因为RTK技术精密度高、实时性和高效性等特点, 在矿山的测绘中也得到了广泛的运用。本文将主要介绍GPS-RTK技术的基本原理, 并对其在矿山测绘中的应用进行分析与探索, 对实际应用过程中运到的问题提出有益的对策。
关键词：矿山测绘,GPS-RTK技术,原理与应用
参考文献
[1]孙志, 尹少军.GPS-RTK技术在矿山测绘中的应用[J].中国科技纵横, 2011 (1 2) :3.
RTK测绘技术 篇8
水下测绘指的是将工程测量应用到海岸线30海里以内的近海、沿海、湖泊、内河以及水库等水体内, 并且进行地形图的测绘工作。目前, 江河湖泊和海洋的开发受到了国家的重视, 其开发工作和陆地一样, 测图是最基础的。但是, 水下地图测绘有着不同的比例尺。水下地形测量具有十分重大的意义, 对于水上运输、兴建港口以及海上采油等, 都有着很大的帮助。目前, 在陆地测绘中, 广泛应用了连续运行参考站, 对水下测绘来讲, 因为和陆上测绘方法有着一致的平面定位方法, 因此, 在水下测绘中也可以有效地应用CORS技术。
1 CORS技术和常规测绘技术在水下测绘中的应用比较
通过研究发现, 定位和测深是水下地形测量主要的组成部分。目前在水上定位方面, 出现了诸多方法, 比如GPS单点实时定位或差分GPS定位:一般情况下, 将GPS RTK或者信标定位应用于沿海;将GPS RTK技术应用到内陆河流湖泊水库;一般利用测深仪应用到水深方面。而在控制平面位置方面, 可以将陆上已有的等级控制点充分利用起来, 如果将差分方式应用到卫星定位中, 那么也会将已知控制点给充分利用起来, 这样才可以有效统一坐标系统。
CORS技术主要是将已有的参考站充分利用起来, 可能是一个, 也可能是多个;对某段区域进行不断监测, 然后结合流动站的观测, 对于误差改正信息;由控制中心网络RTK处理软件来进行计算;流动站对那些未知点坐标进行实时确定, 同时对定位精度进行实时把握和了解。对于各个位置点的计算, 都以参考站为基点, 这样未知点位坐标的计算并不会受到所处地位的影响, 并且得到结果的误差也会互不影响, 这样坐标基准就统一了起来, 可以更加方便地构建水下测绘控制网。
2 CORS在水下测绘中的精度检测方法及实例研究
要想在水下测绘中有效地应用CORS技术, 就需要采取一系列的措施来检测CORS技术的可靠性与可用性, 具体指的是对系统空间以及系统定位精度等内容进行检测。目前有很多方法都可以应用到系统定位精度检测中, 具体包括这些方面的内容:
1) 定点连续观测检测方法:这种观测方法指的是从CORS覆盖区域内的若干个固定点位中选择出1个或者2个, 流动站负责采集工作, 一般是按照时段进行, 并且采用的是连续地形模式, 在同一个时段内, 采集到的历元控制在50个, 这样就可以得到50个定位结果, 合理控制采样率, 一般保证在每秒1次, 进行5次初始化。要控制相邻时段的间隔, 保证在半个小时以上, 对于每一个时段, 观测都需要充分进行, 一般保证在2d以上。在精度计算方面:我们用相关公式表示出各个观测值和平均值之间的差值, 将观测值个数和第i个观测值以及n个观测值的平均值分别用n、Li和l来表示, 然后就可以用这个公式来将各个观测值的精度给表示出来:
通过统计CORS网络RTK实时定位精度, 来对所有观测点的所有测量值平均数进行计算, 然后对比平均值和每一个测量值, 将其中的差给找出来, 结合上述公式就可以将系统内各个坐标方向的精度给有效求出来。对每一个差值的分布状况进行统计, 并且还需要采取科学的方法来统计每一个区间内差值的概率, 这样就可以将系统实时定位的稳定性给充分反映出来。
2) 已知静态点测量方法:这种方法指的是从CORS覆盖区域内的控制点中选择几个有代表性的控制点, 选择的这些控制点应该有较高的精度, 并且均匀分布, 在采集记录中, 依然利用流动站来按照连续地形模式在控制点进行, 采集50个历元, 这样就可以得到50个定位结果, 合理控制采样率, 一般保证在每秒一次, 同时, 进行5次初始化。另外, 还需要将已经使用的GPS静态方法应用到各个控制点上, 这些静态方法都是C级及其以上, 测量出来的结果往往具有较高的精度。在精度计算方面, 我们首先利用观测值向量的真值来求出各个观测值相对于真值的改正值, 然后利用下面这个公式进行计算:
以某个水下测绘工程为例, 我们从CORS覆盖区域内随机均匀选取了4个C级固定控制点, 然后采用相关技术对控制点进行重复观测, 然后比较观测平均值和固定控制点成果, 就可以有效得出点位较差和高程较差。
3) 固定基线相对检测方法:一般来讲, 如果是流动定位精度检测, 没有固定检测点, 那么就可以有效应用固定基线相对检测方法, 具体方法是将两个或者两个以上的流动站架设于运动的同一载体上, 那么就可以精确测量各个流动站之间的距离。要想将流动站的定位精度有效地反映出来, 就可以对比各个流动站之间的测量结果和真值。一般来讲, 定位精度是通过流动站间的基线长度精度来反映的, 采用下面这个计算方法:
在这个公式中, 涵盖了基线长度精度和流动站接收机绝对定位精度之间的关系。
在某个水下测绘工程中, 我们将2台流动站仪器设置在了作业测量船头, 它与垂直船中线的两侧非常接近, 基线真值的确定是通过测量2台流动站位置之间的距离得出来的。我们结合具体情况, 对仪器采样率进行合理取定, 控制在每秒1次, 原始数据的记录间隔设置为10 m, 然后对结果进行实时定位。我们最终确定了3条距离为5 km的计划线, 对流动站之间的距离进行同步观测, 反复进行, 然后对比基线真值, 对超限个数进行仔细统计。
3 结语
通过本文的分析, 可以得知, 在水下测绘中如果采用传统的测绘技术, 就会出现如精度不均匀、作业范围比较小等诸多的问题, 对此, 我们可以有效应用CORS的网络RTK技术, 通过实践研究表明, 采用这种测绘技术, 可靠性较高, 并且有着较高的测绘精度, 因此, 将会得到更加广泛的应用。
摘要：随着时代的进步和社会经济的发展, 水下测绘得到了迅速发展。在大量的实践过程中, 我们发现常规测绘技术在水下测绘中存在着很多的问题, 如精度不够准确, 测绘质量较低等。针对这些情况, 可以应用基于CORS网络的RTK技术, 以此来提高测绘质量。文章简要分析了水下测绘中CORS的网络RTK技术的应用, 希望可以提供一些有价值的参考意见。
关键词：水下测绘,网络RTK,精度检测
参考文献
[1]曾怡彬.CORS系统的网络RTK技术在城市测量中的应用[J].测绘与空间地理信息, 2013, 2 (8) :123-125.
RTK测绘技术 篇9
关键词:GPS RTK;工程;作业;应用
中图分类号:TN967.1 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2009)27-0035-02
1概念阐释
1.1全球定位系统(GPS)Global Position System
GPS是由美国研制的导航、授时和定位系统。它由空中卫星、地面跟踪监控站和用户站3部分组成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力。GPS系统的特点是高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。
1.2实时动态测量(RTK)Real Time Kinematic
RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术。其流程见图1。
图1GPS-RTK系统数据流程图
2RTK技术在高速公路工程测绘中的优点
GPS RTK技术在工程测绘中有明显的优点,在当前的工程测绘领域被普遍使用,在实际的操作中,可以解决许多难题,为工程的测绘工作的顺利完成提供了有利的技术支持。首先,它可以减少因测绘工作粗糙而被迫返工的情况出现,在其高技术的支持下,大大提高了GPS作业效率,在精确度上更为明显,完全优于传统测绘技术下的精确度和效率,为工程的测绘工作提供了坚强的技术支持,加快了工程测绘的速度,在作业效率上实现质的提高,其在使用中在每个放样点只需要停留1 s～2 s。在GPS RTK技术的支持下,通过设置每小组约3人～4人组成的流动站小组,进行常规的工程作业,就可以轻松的可完成中线测量5 km～10 km,而且在精度和效率上有保障,这是常规测量所无法比拟的。其使用范围相当广范,可以包括公路测量,其中包括平、纵、横,施工放样,竣工测量,监理养护,测量,GIS前端数据采集等许多方面,同时在中线放样的同时,能顺利完成中桩抄平的工作,大大的节约了工程测绘的时间。而且,其可以在整个测绘过程中,实现实时的动态显示通过准确性检验的厘米级精度的测量成果。
此外,全天候作业是其最大的优势之一。因为RTK测量不要求基准站、移动站间光学通视,它只要求满足“电磁波通视”,就可以实现正常工作。因此和传统测量相比,RTK测量不受能见度、气候、季节等这些自然环境因素的影响和限制。在传统测量看来难于开展作业的地区,只要满足RTK的基本工作条件,它也能进行快速的高精度定位,使测量工作变得简单起来。
3RTK技术在高速公路测量工程中的应用
RTK技术在高速公路测量工程中发挥着重大的作用,为我国高速公路的测绘提供了具有实际操作性的技术支持,大大的提高了高速公路测绘的精确度和速度,为工程的顺利开展打下了坚实的基础。目前,我国RTK技术在高速公路测量工程中的应用已经比较成熟,在许多方面都开始应用。
首先,利用 RTK技术进行线路勘察设计。随着我国高速公路建设的不断深入发展,高速公路的覆盖面在不断的增大,所涉及的区域有了很多的提高。而随着公路覆盖面积的扩大,在测绘时,就面临着因地段地理和环境特殊的原因,而不得不在路线勘测时慎重考虑,在保证公路建设的顺利进行时,还要考虑到公路所经过的居民民房和农田耕地的问题。所以在高速公路选线的过程中,所面临的第一个重要问题就是如何准确地选择路线,以便可以顺利的避开地势复杂崎岖的地带,以及附近的居民点和农田。经济和社会效益都是必须考虑的问题,不能因为高速公路的建设而损害到人民的实际利益,在这样的情况下使用RTK技术就可以解决很多难题。在RTK技术的支持下,可以用车载GPS-RTK接收机做流动站,然后按原路中线沿一定的方向间隔性的、有选择的采集相关的数据,同时通过利用另一个已知点作为测绘的参考站,在测绘的过程中遇到重要地物就进行准确的定位,在这些工作顺利完成后可以将所有的数据输入计算机,通过相关的专用软件就可以在计算机上选出最佳的路线,实现经济和社会效益的最大结合。在RTK技术的支持下通过采用实时的GPS测量,公路的设计人员,只要把中桩点坐标或坐标文件输入到电子手簿中,软件就可以自动的定出放样点的点位。这样就完成了在大比例尺的地形图上定线后,将公路中线在地面上标定出来的工作,比传统的手法更简便也更高效。
其次,在绘制大比例尺地形图中的应用。目前我国高速公路选线大多是在1∶1 000或1∶2 000的大比例尺带状地形图上进行的。在使用传统方法进行测图时,首先必须要建立控制点,然后才能进行碎部的测量,进而绘制成大比例尺地形图。这种传统的方法不仅劳动强度大,而且效率低,在花费大量人力物力的情况下,其精确程度又得不到很好的保证,这极大的影响了公路路线的绘制和最终定线,不利于整个工程的进展。在科技高度发达的时代,应用RTK实时动态定位测量技术就完全可以解决传统手段下的弊病。因为应用RT下只需要在沿线每个碎部点上停留几分钟,就可以取得每个点的坐标及高程。然后可以通过结合点特征编码及属性信息,把点的组合数据输入到计算机,最后利用南方CASS等这些相匹配的绘图软件可以迅速准确的绘成图,这样就大大地降低了测图难度,而且也可以大大提高了工作效率。
再次,RTK技术进行公路中线测量中的应用。如果应用RTK技术进行公路中线的测量,通过在路线控制点上架设GPS接收机作为基准站,流动站测设路线点位并进行打桩作业。在所设计的路线参数参考下,通过路线计算程序和GPS配套的电子手簿,进行路线中桩的坐标计算。然后在流动站的测设操作下,输入要测设的参考点号,按解算键,显示屏就可以及时的显示当前杆位和到设计桩位的方向与距离。而且通过移动杆位,在屏幕显示杆位与设计点位重合的情况下,在杆位处打桩写号就
可以了。通过逐桩的进行,在每个点的测设独立完成的,不产生累计误差的情况下,快速的在地面上测设中桩并测得中桩高程。这样就可以同时完成中桩测量、放线测量、中平测量等工作。在测绘手段和准确度上,与传统的方法比较有极大的优势。
例如,在道路的横、纵断放样和土石方量计算上,在纵断放样时,只要把需要放样的数据输入到电子手簿中,使之生成一个施工测设放样点文件,然后储存起来,这样就随时可以到现场放样测设。
而在横断放样时,在确定出横断面或填、挖、半填半挖的形式后,接着把横断面设计数据输入到电子手簿中包括路肩宽度、路幅宽度、加宽、设计高等这些数据,使之生成一个施工测设放样点文件,储存起来后,就随时可以到现场放样测设。同时软件可以实现自动与地面线衔接进行“戴帽”的工作,同时利用“断面法”进行土方量计算。通过绘图软件,可绘出沿线的纵断面和各点的横断面图。
4结束语
总之GPS-RTK技术在公路等工程的测绘中,有着重要的作用,它对工程的测量质量的提高起到了重大的作用。其在数据的测定、传输处理上相当便捷,可以降低工作人员的劳动强度,还能大大提高工作效率及成果质量,在面临各种地形复杂的工程测量测绘时,GPS-RTK技术的使用是传统的测量测绘作业方式无法比拟的。
Talk About the Application of GPS RTK Technology in the
High-speed Highway Engineering Survey and Drawing Homework
Ren Yingwen
Abstract: Survey and draw to the topography and other areas with complicated environmental condition, it is more difficult to gather the data with the routine method, The traditional survey and drawing method can’t meet the request of measuring the efficiency and cost more and more, but adopt GPS, RTK technology, perfect Associate GPS with the two of RTK, realization mutual supplement with each other’s advantages, base on the premise that measure precision, can carry by a large margin Measure the speed and efficiency high.
RTK测绘技术 篇10
一、GPS-RTK技术概述
GPS–RTK测量系统是GPS测量技术的空间部分、控制部分、用户设备部分技术的结合, 广泛应用于各种控制测量中。GPS–RTK测量技术采用卫星和用户接收机进行载波相位观测, 通过伪距差分进行实时差分数据传输, 其观测实施方法是在已有的控制点上架设1台GPS接收机 (基准站) , 对所接收到的GPS卫星信号进行连续观测并将其观测数据通过内设电台无线传输到用户观测站 (流动站) ;流动站GPS接收机在接收到卫星信号的同时, 通过内设电台接收到基准站传输的数据, 然后根据相位差分定位原理, 实时地解算出流动站测量点的三维坐标。RTK测量系统由GPS接收机设备、数据传输设备和软件处理系统3部分组成。
二、GPS-RTK技术的应用
1. 控制测量。
导线测量等常规控制测量对测量环境要求较高, 如点间通视、控制点合理布设等, 且观测次数较多, 对仪器设备的要求也较高, 而且易受天气影响, 内业数据处理工作量大, 返工率也较高。而GPS静态测量在施测技术上就与常规的控制测量不同, 它只需同时接收4颗以上卫星发射的载波信号就可以完成观测, 且不用测点之间通视, 控制点可随意布设, GPS接收机使用起来十分方便, 观测受天气影响较小, 可实现全天候观测, 且具有内业数据处理便捷、数据处理结果精度较高的特点。
2. 控点测量。
野外施测条件变化不定, 测量工序随测量工程要求经常发生变化, 用常规的测量仪器及方法会消耗大量的工时和人力, 经济效益不高。采用GPS–RTK测量技术, 只需在已知的控制点上分别架设1台GPS基准站, 使用1台或2台流动站GPS与基准站电台连接, 就可实现坐标测量。对于离已知控制点较远的施测地点, 当其超出基准站电台信号辐射范围时, 可采用随意架设主站的方法消除距离限制。从上述两种测量方法的比较不难看出GPS–RTK测量技术的优势。如果GPS–RTK测量过程中因受到建筑物或树林影响而造成信号不稳定, 可使用常规的测量仪器来弥补GPS–RTK测量技术的缺陷, 将两种测量技术相互结合, 相互取长补短以大大提高整体经济效率。
3. 工程放样。
GPS–RTK测量技术可应用于多种工程放样工作。事先将工程放样的各项参数和要素 (线路起终点坐标、曲线要素) 输入到RTK电子手薄数据库中, 即可放样;之后随时进行调整和互换, 直到达到放样技术要求。容易灵活掌握放样方法, 随时注意对所放样的工程的偏差进行观察。在点位定位精度高的情况下, 用RTK进行放样工作一般均能满足工程要求。
三、GPS-RTK技术在煤矿测量中的应用实例分析
下文中, 笔者以开滦 (集团) 某矿工业广场测量补测工程中GPS–RTK测量技术结合全站仪测量方法的应用为例, 阐述两种测量技术及方法。
该测区位于唐山市开平区以北, 为工业园区和居民村庄集聚区。工业园区内厂房较多, 且都是钢型结构;村庄区内房屋密集, 交通繁忙, 周边树林较多, 无线电信号复杂。总测量面积约2.5 km2, 分布区域属煤田边区, 离工业广场已知控制点较远, 从布设控制到施测的技术难度都较大。采用常规测量手段对该区域施测十分困难, 利用RTK技术也无法施测。这些现场的实际困难是影响该工程如期完成的主要因素。
1. 作业过程。
采用灵活架设基准站的方法对该区域进行布控及施测。
(1) 在视线与卫星信号较强且地势开阔的地方架设1台GPS基准站, 通过流动站在已知的控制点上采集数据进行WGS–84坐标校正。
(2) 建立数据传输系统及控制系统, 并针对RTK仪器信号接收受影响区域, 在所测区信号接收不受影响的地方做图文点。
(3) 用常规全站仪测量方法对RTK所不能完成的区域进行补测, 在提高工作效率同时保证测量精度满足测图要求。
(4) 用RTK技术以测图带做图文点的方法能省去常规测量前期大量的控制工作在, 以全站仪测量方法去完成RTK测量存在的不足。
2. RTK定位精度评价。
通过调研论证并研究测试结果发现, 按GPS–RTK测量规范要求与其他测量技术获取的测量结果互差均在厘米级;通过测图数据结果对比发现, 各别点位互差最大为1.8 mm, 最小为0.3 mm, 平均互差为1.12 mm, 可见, RTK测量结果的点位精度达到了厘米级, 而且各点位之间不存在误差累积, 精度指标稳定, 使用起来快捷便利。GPS–RTK攻克了传统测量在特殊环境下测量施测工序所带来的前期控制繁琐等问题, 根据实践技术总结分析, 完全能满足1∶2 000以上大比例尺测图技术及测量精度规范要求。
四、结论