RTKGPS测量技术及其在工程测量中的应用

RTKGPS测量技术及其在工程测量中的应用

(四川省西点电力设计有限公司四川成都610091)

【摘要】在对工程建设项目进行设计规划、决策以及施工的过程中,对工程施工的地区实际的地质情况、具体的面积以及详细的工程施工标准准确的、严格的进行测量,这能够有效的提升工程施工的科学性和时效性。对工程质量的提升以及工程的精细化管理起到关键作用,直接关系到工程施工的科学性以及有效性。工程测量是整个工程进行建设的过程中,工程管理以及施工非常关键的基础资料。在当前阶段的工程建设过程中,有着非常关键的位置。而RTKGPS测量的技术是当前非常高效和精确的科技测量技术。能够有效的提高工程测量的精确度,大大的改善传统的工程测量数据精度低、浪费大量的人力以及物力的投入的现状。对RTKGPS测量技术实际的应用情况深入的进行研究,能够大大的提升技术应用的有效性,极大的提升测量精度,别节约人力物力,缩短测量工期及推动工程进度。

【关键词】工程测量;RTKGPS技术;应用

【中图分类号】P228.4【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)18-0096-02

1.引言

RTKGPS技术就是利用卫星系统,对整个工程测量的区域进行卫星定位以及信息的分析一种较为先进得技术。因为技术可靠、精度高,可靠性强,人力投入较传统测量方式少,操作灵活,适应多环境操作等特点,在当前阶段工程建设行业中已经广泛的进行了应用。在对工程进行测量的过程当中,尤其是一些矿山工程、水利工程、输变电工程及路桥工程进行测量时,因为自然条件的限制,传统测量方法会受到很多方面的制约,从而导致测量成果可靠性低,人力物力大量浪费,工期长等问题。因RTKGPS测量技术是依靠卫星来进行定位,在进行测量的过程中,较传统测量方式对各种复杂的地貌进行测量均有优势,在工程测量的过程当中越发的受到关注

2.RTKGPS测量技术的优点分析

2.1定位精度高及可靠性

RTKGPS测量技术,就是依靠载波相位动态实时差分方法进行空间定位的测量技术。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,同时给出厘米级定位结果,历时不足一秒钟。在整周未知数解固定后,即可进行每个历元的实时处理,只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形,则流动站可随时给出厘米级定位结果。卫星信号的探测技术不受由于地形地貌产生的影响受到制约,能够有效地实现不同区域的准确测量。

2.2观测站之间无需通视

RTKGPS测量的测站之间通过无线电数据链路进行链接,不需要和传统测绘一样必须要求通视,极大的提高工作效率。

2.3全天候操作

实施RTKGPS技术就是依靠导航卫星运作来进行的,而卫星的运作理论上不会受地面天气环境的变化从而产生影响,这使得GPS测量工作可以在任何地点、任何时间连续的进行。并且实际的测量精确度也不会由于时间的限制发生改变,这就大大的提升了RTKGPS工程测量的效率。当采用传统测量方式时,则其测绘成果进度、可靠性、作业进度等都会受天气、环境条件等极大限制,这就大大的影响了整个工程建设的周期。

2.4操作简单易用

在使用RTKGPS技术进行测量工作的过程当中,GPS接收机自动化程度越来越趋于操作智能化,观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数等相关操作后,接收机即可进行自动观测和记录,对相关操作人员作业量较传统测量精简很多。相关设备携带、搬运都很方便,从而极大的减少了外业劳动强度。

3.GPS-RTK在城市工程中的应用

以下以某工程为例,介绍GPS-RTK动态测量技术在实际工程建设中的应用,充分发挥GPS-RTK的优势,并根据GPS测量技术制定测量控制方案,使工程建设各阶段测量工作及时、优质的完成。

3.1建立测量控制网

根据总承包的交桩点资料,互通区各设2条导线和水准线路。用GPS静态法建立测区控制网,控制点相邻点间距1~2公里,并已知点联测,计算各控制点平面坐标,平差时考虑投影变形,并采取相应的措施进行变形改正,控制网精度满足建设E级要求。

3.2基准站选定

基准站布设在项目部办公楼天台,此处地势较高、四周开阔,有利于电台发射。控制点用5cm长、直径1cm的不锈钢钉作为标志,并用钻孔机打孔后埋设,该点稳固、精确。

3.3选择合适的作业时段

互通区沿线地形地貌相对较为复杂,且处于城区周围,为获得齐全、准确的工程数据,在项目建设初期,即与当地气象部门建立气象信息合作机制,用于掌握测区天气状况,使得工程建设过程中,有利于选择在晴空时段进行测量,此时卫星的捕获不受云层、气流等因素干扰,观测条件佳,定位精度高。

3.4高程控制测量

因相关资料查阅不出地区高程异常数,导致GPS测量获得的大地高程,不便于直接进行换算转化,同时,由于GPS新线定测水准点设置要求在2km左右,部分地段不能满足观测要求,而采用拟合高程,将不能达到精度要求,因此,水准控制测量仍采用水准仪作业。

3.5内业准备

根据设计图纸提供的路线起始桩号、起点坐标、方位角、加直线长度以及曲线要素等技术参数,将其输入计算程序,高架桥梁计算间距为10m(变截面和曲线段箱梁按2m)计算桥梁中心点和边桩点坐标,地面道路主线计算间距为20m,匝道为5m计算道路中心点和边桩点坐标,将计算结果导入GPS接收机存储卡,以便外业测量时调用。

4.GPS-RTK动态测量技术的不足

4.1高程异常问题

RTK测量作业模式对高程的转换要求是必须精确,而我国目前现有的高程异常图存在不同程度的误差,尤其是在山区误差更大,某些局部地区甚至没有高程异常图。这就给高程转换增加了困难,同时测量精度也不均匀。

4.2数据传输干扰

观测数据在传输过程中会受到干扰(如障碍物和高频信号源),而在山区或城市楼群区,由于信号衰减,信号源较弱,甚至出现信号受限状态,直接影响到作业的半径和作业的精度。

4.3多路径效应

所谓多路径效应是指由建筑物、水面或其它反射物表面反射抵达接收机天线的干扰信号,其产生的结果会使信号路径增长、伪距存在系统偏差,致使定位结果不准。

4.4信号强度

影响RTK信号的因素很多,如:高压线、微波站、电视台、大功率无线发射器以及周边反射性物体等,都会对信号强度产生干扰,常会出现连接不到所需卫星的情况,导致RTK不能正常工作。

4.5受卫星状况限制

如果在有效卫星数不足的情况下,RTK的初始化完成时间会受到影响,如在城市楼群密集区、峡谷深处以及森林区,卫星信号会被长时间遮挡,影响有效工日作业时间,效率低下,严重时还会GPS导致失锁现象。

5.结语

总而言之,随着工程越来越多,使得工程测量的工作显得尤为重要,而使用传统的测量方法不仅测量的效率比较低,而且工作量非常的大,操作的工序非常的复杂,但是,应用RTKGPS技术能够大大的提高工程测量的效率,并且对测量的结果准确性有非常大的提高。

参考文献

[1]魏洋青.RTKGPS在工程测量中的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2014(06):96-97.

[2]徐红浩.浅谈RTKGPSRTK技术在工程测量中的应用[J].科技致富向导,2014(26):173-175.

[3]何晓青.“3S”技术在工程测量中的应用与发展[J].科技创新与应用,2014(12):117-119.

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