張 攀
鄭州經開規劃勘測有限公司
GPS RTK技術在城市規劃測量中的應用
張 攀
鄭州經開規劃勘測有限公司
近年來,隨著GPS技術的快速發展和廣泛應用,在測繪領域當中,基于GPS技術產生的RTK測量技術得到了極大發展,在測繪領域當中發揮出了極大的作用。GPS RTK技術具有高效性、實時性、高精度等多種優勢,因而在當前的城市測量當中,GPS RTK技術正在得到越來越廣泛的應用 。RTK 技術近年來在城市測量中被廣泛應用于地形圖測繪、工程放樣、控制測量等方面。但是,城市測量對RTK技術的需求多方面的,加之 RTK 技術的局限性以及城市測量的特點,本文著重探討了 RTK 技術在城市測量中的各種應用探討。
RTK 工作原理;RTK 應用;城市測量
作為土地分配工作的基礎部分,地籍測量在當前城市化發展中占據著十分重要的地位。因為現階段影響土地分配合理性的因素相對較多,所以,確保地籍測量結果的精確度和準確性十分必要。利用GPS RTK技術可以幫助地籍測量人員獲得更加精準的測量數據,在確保地籍測繪結果精確的基礎上,實現測量工作的控制目標,提升整個地籍測量工作的質量和水平。
RTK技術是以載波相位測量與數據傳輸技術相結合的、以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術,是GPS測量技術發展里程中的一個標志,是一種高效的定位技術。RTK系統由一個基準站、若干個流動站及數據鏈三部分組成。基準站包括GPS接收機、GPS天線、無線電通訊發射設備使用的電源及基準站控制器等部分。一個流動站由以下部分組成:GPS接收機、GPS天線、電源、無線電通訊接收設備及流動站顯示控制器。RTK是利用2臺以上GPS接收機同時接收衛星信號,其中一臺安置在已知坐標點上,作為基準站,另一臺用來測定未知點的坐標— —作為流動站,基準站根據該點的準確坐標求出其到衛星的距離改正數,并將這一改正數發給流動站,流動站根據這一改正數來改正其定位結果,從而大大提高定位精度。它能夠實時地提供測站點指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。
一般情況下,利用GPS RTK技術進行地籍測量時需要兩名測量人員共同工作。其中一人要在基準站留守,另一個人進行定點測量。其具體的工作流程為:①確定GPS RTK技術正在用的坐標系。坐標系的設定既按照地籍測量工作的要求來,也可以直接使用符合國家級數標準的坐標系。在坐標系設定完成后,測量人員需要對投影參數進行規劃。②將GPS RTK測量裝置上存在的參數數據關閉,并設置基準站。當前基準站的安置主要分為未知和已知兩種,而基準站具體的布設方式主要是由基準站設置點所決定的。當已知點位置的基準站進入到了測量狀態時,需要通過人工操作的方式,借助功能基準點進行存儲和命名。當所有帶測量的基準點目標值輸入完成之后,測量人員需要通過提取存取基準點的方式,規劃出利用GPS RTK技術進行測量,實際需要花費的時間,從而盡量制作出完善的基準站方案。此外,如果已知點和未知點存在著較為明顯的差異,在對基準站坐標進行定位時,需要以高程為主,盡可能拉近高程值,從而確定布設完成的基準站的效果。
在城市控制測量當中,導線測量是最為常規性的方法。在導線測量當中,需要實現點位之間的物理通視,局限性較大,測量時間較長,準確度也比較有限。此外,還有一種GPS靜態測量的方法,該方法雖然無需實現點位之間的物理通視,但是在測量之后,需要處理大量的數據,無法對定位結果進行及時的處理。如果結果精度不滿足要求,就需要重新進行測量。而在應用了RTK技術之后,在工作效率、測量精度等方面,都實現了較大地提升。在實際應用當中,通過對城市當中GPS點、Ⅰ級導線、Ⅱ級導線等進行檢驗,發現了GPS靜態測量與RTK測量的同一個測量點基本上是一致的。如果采用常規的儀器進行觀測,發現部分具有較大的差別。因此,在城市控制測量當中,RTK技術具有十分良好的效果。
傳統的碎部測量一般是根據測區已有的圖根控制點,利用平板儀測圖或使用全站儀測圖,使用全站儀時,測每個點均輸入該點的地物編碼,然后再利用成圖軟件成圖,這些方法作業時要求測站點和被測的周圍地物地貌等碎部點之間一定要通視,而且一臺儀器至少要求2~3人同時進行作業。采用RTK技術進行測圖時,不要求通視,架設好基準站后,僅需一人拿著儀器便可以開始測量。測量時,測量員在儀器已經初始化(獲得固定解)的情況下,在要測的地形地貌碎部點上,將測桿對中、讓氣泡居中后,開始測量幾秒鐘,就能獲得該點的坐標,精度達到要求后就可保存,保存點時輸入該點的特征編碼,把一個區域內的地形地物點位測定后,利用專業數據傳輸和處理軟件可以輸出所有的測量點。用RTK技術測定點位不要求點間通視,僅需一人操作,便可完成測圖工作,大大提高了測圖的工作效率。
總而言之,隨著科學技術和現代社會的逐步發展,GPSRTK技術在我國城市地籍測量工作中的應用程度也在不斷的加深,其在該項工作中的重要性和地位也在不斷的提高。GPSRTK技術的有效應用,對于提高城市地籍測量成果的精度,降低地籍測量的勞動強度,提升測量人員的業務能力和技術水平等具有極大的積極意義。因此,在我國城市地籍測量工作中廣泛的應用GPS RTK技術,充分發揮出該項技術在測量過程中精準、嚴謹優勢,為地籍測量作業提供相關數據,有效規避地籍測量期間存在的各種風險問題和數據問題,便成為當前城市地籍測量工作的首要目標。
[1]陳少康.GPS RTK技術在地籍測量中的應用分析[A].《建筑科技與管理》組委會,2015年7月建筑科技與管理學術交流會論文集[C].《建筑科技與管理》組委會,2015:2.
[2]令狐義強.GPS-RTK 技術在城市地籍測量中的應用[J].測繪與空間地理信息,2011,3:108-109+115.
[3]宋洋.GPS RTK技術在地籍測量中的應用探討[J].中國新通信,2013,08:81+87.