徐凱 龔正軍 李文全 劉小芳
摘要:隨著中國社會主義社會經濟的迅速發展,我國城市化進程不斷加快,城市規劃建設對高精度高便捷的測量手段的要求也在不斷提高,RTK( Real Time Kinematic)測量技術快速發展,為城市規劃建設提供了高精度的定位。RTK測量技術是—項重大突破,使傳統的測量方式有了嶄新的變化,因其精度高、實時性和高效性,RTK技術受到大家青睞,使其被大規模的應用于城市測繪中。通過介紹其應用,闡述存在的限制因素,提出一些對策。
關鍵詞:RTK技術;城市規劃測量
一、RTK技術概述及其特點
RTK技術,也叫做實時動態定位技術,是Real Time Kinematic的簡稱,運用載波相位差分對觀測結果實施快速處理,把數據傳輸和測量技術貫穿使用的新興技術,能夠做到實施精確的動態定位,并且還具備三維立體定位的能力。
RTK的工作原理主要是:在測量與定位工作時,把基準站的數據傳輸到流動站,并且流動站還要接收與本次測量定位有關的GPS數據,利用電子計算機將接收的數據形成差分數據進行處理,將得到的結果有效傳送給使用者,全部流程能極快完成。
RTK系統一般由以下三部分組成:GPS接收設備、數據傳輸設備、軟件系統。數據傳輸系統由基準站的發射電臺與流動站的接收電臺組成,它是實現實時動態測量的關鍵設備。軟件系統具有能夠實時解算出流動站的三維坐標的功能。
RTK技術的特點。RTK在城市規劃測量中的應用已經相當的普遍,具有定位精確、自動化程度高、操作簡單、數據處理能力高、平面及高程精度更精確、勘測范圍廣泛,不需要兩點間通視,只要兩點間滿足“電磁波通視”即可,與傳統測量方法相比,降低了作業條件要求,提高了勘測人員的工作效率。
二、RTK技術在規劃測量中的運用
規劃測量是不止承擔城市建設的使命,更是保證城鎮總體規劃正確實施的重要要素。RTK技術在城市規劃測量中的應用主要有以下幾個方面:
(一)控制測量
為了滿足城市規劃測量,城市控制網要求控制面積大、精度高,但是城市控制網的導線大多在地面上,易損壞、精度不均勻、維護費用高。為避免控制點損壞導致延緩測量進度,應用RTK技術快速精確提供控制點、實時知道定位結果、迅速處理龐大數據,保證工作效率。
(二)線路測量
RTK測量技術使用在市政道路中線或電力線中線放樣過程中,不需要投入大量人力。放線人員只要向RTK的外業控制器輸入線路相關的參數,之后逐點放樣即可。比如說已知線路起終點坐標、半徑和曲線轉角等線路參數時,就可以直接輸入到RTK的手薄中進行放樣。放樣的方式靈活,并可以隨時轉換。
(三)規劃監督測量
包括驗線測量和竣工測量。建筑物規劃放線要求高,不但要滿足城市規劃標準,而且要符合建筑物本身的規劃。在建筑物放樣時,要高度注意檢查建筑工程本身的幾何關系、短邊的相對關系。同時注意不能在點位的收斂精度低的情況下測量,防止測量誤差增大。
(四)用地測量
城市不斷向外擴張,就要勘測定界測量建設用地,RTK技術能實時定點坐標,從而確定城市建設用地土地使用界限范圍和用地面積,在調查土地使用類型中,應用RTK技術可實時測量權屬界限、土地分類修測,顯著提高了測量速度和精度。
(五)地籍測量
RTK測量技術使地區地籍測量工作變得簡單,只需要在測量區域周圍的高處架設好基準站,利用流動工作站測量待測點的三維坐標即可。在地區地籍測量應該注意以下幾點:①在RTK設備的試用階段,為精確定位首先選準好GPS。測量人員應該充分了解城區內外移動站的有效工作半徑,經過有效的數據分析選定城市區域內GPS三維控制網點,使用這些控制網點構成本次測量工作的基準框架網。②選定基準框架網中的1個RTK測量基準網點,并在該網點架設RTK基準站,同時在基準站的測量有效半徑內布設控制點,將這些控制點的測量結果與其已經得到的數據進行比較等步驟。
(六)其他的測量
RTK可以對城市區域內的水域進行測量、對城市管道進 行測量、房產測量、市政建設現狀測量等等。在使用RTK技術時,可以僅僅依靠少量的基準點,進行精準的測量。如果使用專業的測圖軟件,直接利用RTK測量得到的結果進行繪圖。
三、RTK技術在實測中存在的問題及對策
(一)實測存在的問題
數據傳輸受阻問題。衛星信號極易受到天氣、建筑、高大植物等的影響,衛星信號在傳輸的過程中如果遇到以上的情況下,會受到嚴重的衰減,RTK的工作受到嚴重的影響。作為一種新型的測量技術,RTK技術不可避免地受到天氣、衛星狀況等方面的限制,導致測量工作難以進行;同時,該測繪技術的初始化有些繁瑣,數據鏈的傳輸過程容易受到外界的干擾,造成數據的誤差。這些不足,都需要我們今后對其進行不斷的修補和完善。
(二)測量定位成果質量控制
RTK測量過程中影響其結果質量的因素有許多種,在 RTK測量工作時要盡可能的減少這些因素帶來的影響。為擴大RTK技術在城市規劃測量中的優勢,開闊廣闊的應用前景,針對實測存在的問題,提供以下以下建議方案::
在購買設備時,盡可能的選擇精確較高、性能穩定的機型,并且還要仔細的考察供貨商的信譽和綜合實力。這樣可 以有效的避免由于機械設備本身對測量結果的影響。
對比法。可以采用已經測量的控制點,使用RTK再次對其進行有效的測量,將其結果進行比較,從而發現其存在的誤差與問題。在開始觀測前需要先聯測己知點進行比對,從而確定流動站和基準站的相關參數設置的正確以及數據鏈通訊正常。
重測比較法每次初始化后,對一兩個已測過的RTK 點或高精度控制點進行重測,確保無誤后再進行RTK測量。一般在沒有控制點的地方采用此法。
在使用RTK作業時,如果出現數據鏈不穩定的現象,這很有可能是因為流動站附近存在外界無線電,并且無線電的頻率與電臺頻率相同,干擾數據的傳送。這時測量人員應通知基準站重新選擇發射頻率,流動站也重新調整接收頻率。房屋密集區域內,為避免由于“電磁波通視”條件的限制,RTK無法準確確定其坐標位置,這種情況下應采取常規測量方法。
四、結語
總之,RTK實時動態測量技術是測量領域的又一次技術革命,全天候、高精度、高效率的作業特點使其在應用過程中具有極大優勢。RTK在城市規劃測量中具有非常優秀的表現,降低了城市規劃測量人員的工作量,提高其測繪質量。效率、精度和可靠性進一步提高,運營成本較低,但是由于實際環境限制,因而無法正常作業的情況也時有發生,這就對RTK技術的完善提出了要求,從而探討更為先進的作業方式。RTK技術的不斷完善必將使其成為未來城市測量的主導測量手段,從而開辟城市規劃測量的新思路。
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