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1、工程测量中应用GPSRTK技术的作业流程及案例研究摘要:本文基于笔者多年从事工程测量的相关工作经验,以城市工程测量中GPSRTK技术的应用为研究对象,以笔者曾经参与的广州某工程测量项目为研究背景,详细阐述了工程测量中应用RTK技术的测量步骤,探讨了RTK在城市工程测量中的具体应用方法。 关键词:GPSRTK工程测量城市应用 :TB22:A:1672-3791(2011)01(c)-0044-01 1实时差分GPS测量技术 实时动态(RTK)定位测量系统的构成实时动态定位测量系统主要由以下三部分构成。 (1)卫星信号接收系统在实时动态定位测量系统中。应至少包含两台GPS接
2、收机,分别安置在基准站和流动站上。当基准站同时为多用户服务时,应采用双频GPS接收机,其采样率与流动站采样率最高的相一致。(2)数据传输系统(数据链)。由基准站的数据发射装置与流动站数据接收装置组成,它是实现实时动态测量的关键性设备。其稳定性依赖于高频数据传输设备的可靠性与抗干扰性。为了保证足够的数据传输距离及信号强度,一般在基准站还需要附加功率放大设备。(3)软件解算系统。实时动态定位测量的软件解算系统对于保障实时动态测量结果的精确性与可靠性,具有决定性的作用。 在具体外业测量中,可以根据精度要求的不同,选用静态差分定位,快速静态差分定位,动态差分定位或实时动态差分(RTK)等不
3、同的作业模式。 (1)快速静态测量。 GPS接收机在每一用户站上进行静止观测。在观测过程中,连同接收到的基准站的同步观测数据,实时地解算整周未知数和用户站的三维坐标。采用这种模式作业时,接收机可以不必保持对GPS卫星的连续跟踪,定位精度可达1cm～2cm。这种方法可应用于城市、矿山等区域性的控制测里、工程测量和地籍测量。 (2)动态测量。 动态测量模式,一般需首先在某一起始点上,静止地观测数分钟,以便进行初始化工作。之后,运动的接收机按预定的采样时间间隔自动地进行观测,并连同基准站的同步观测数据,实时地确定采样点的空间位置。目前,其定位的精度可达厘米级。 2工程测量的作
4、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,根据工程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,则输人手簿(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制的外推。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,内业输人每个放样点的设计坐标,以便野外实时、准确放样。 2.2RTK施测步骤 野外作业时,基准
5、站安置在选定的控制点上,打开接收机输人点号、天线高、WGS-84的已知坐标;设置完毕检查接收的GPS卫星数≥5颗。检查电台发射指示灯是否正常,基准站设置完成。流动站选择与基准站电台相匹配的电台频率,检查电台接收指示灯是否正常,检查接收卫星颗数)4颗,流动站可开始测量任务。先联测1～2个已知控制点,评定测量精度,满足设计要求后开始测量任务。实时动态RTK数据处理相对简单,外业测量采集的实测坐标通过手簿的数据传输系统,直接下载到计算机内。经整理、分类、判断形成文件后直接打印出来。 3工程测量应用案例 3.1测区概况 某工业园是广州市规划建设的新区之一,是今后几年广州市城市基础建
6、设的重点地区。该测区地势相对平缓,高大建筑物较少,对视空影响不大。除个别地方外对RTK作业无大的影响。 3.2确定转换参数 为保证转换参数的精度,共加进5个高等级GPS控制点(A,B,C,D,E),通过多种点的匹配方案,选择残差较少、精度较高的一组参数为最终启用参数。 3.3工程应用及定位精度比较分析 (1)工程控制测量和放样测量均采用RTK作业。对同一观测点在不同时间段进行重复RTK测量,坐标较差比较见表2;相邻观测点间全站仪实测距离和RTK实测距离进行抽样检查。由于采用了残差较小的参数控制文件,正式工作之前检测已知点,观测时利用带对中杆的三角支架作业,提高了观测精度。
7、根据工作应用来看,RTK作业既可以实时提供点位坐标和高程,又可实时知道测量点位精度,能够极大地提高工作效率。只要在作业过程中加强检核、采用对中误差较小的支架、远离无线电发射电台、避免多路经效应,RTK测量完全能够满足城市建设的需要。 4结语 RTK实时动态测量技术是继GPS全球定位技术之后,测量领域又一次技术革命。它改变了传统的测量模式,能够实时提供厘米级定位精度,在不通视的条件下远距离传输三维坐标。应用于工程测量中,RTK能够快速准确的布设导线X
