
保康縣不動產勘測規劃院
摘要:通過對網絡RTK原理分析以及RTK技術在控制測量、數字測圖、地籍測繪等工程中的基本應用,對網絡RTK技術的特性和使用方法做了闡述,指出了RTK技術在大比例尺狹長地帶地形測量中的重要作用;并對測量精度進行了一定的分析,得出一些有益的結論和體會。
關鍵詞:網絡;RTK技術;全站儀;流動站;基準站;北斗定位系統
網絡RTK也稱基準站RTK,是近年來在常規RTK和差分GPS的基礎上建立起來的一種新技術,目前尚處于試驗、發展階段。我們通常把在一個區域內建立多個(一般為三個或三個以上)的GPS參考站,對該區域構成網狀覆蓋,并以這些基準站中的一個或多個為基準計算和發播GPS改正信息,從而對該地區內的GPS用戶進行實時改正的定位方式稱為GPS網絡RTK,又稱為多基準站RTK。
它的基本原理是在一個較大的區域內稀疏地、較均勻地布設多個基準站, 構成一個基準站網, 那么我們就能借鑒廣域差分GPS和具有多個基準站的局域差分GPS 中的基本原理和方法來設法消除或削弱各種系統誤差的影響, 獲得高精度的定位結果。
網絡RTK是由基準站網,數據處理中心和數據通信線路組成的?;鶞收旧蠎鋫潆p頻全波長GPS接收機,該接收機最好能同時提供精確的雙頻偽距觀測值?;鶞收镜恼咀鴺藨_已知,其坐標可采用長時間GPS靜態相對定位等方法來確定。此外,這些站還應配備數據通信設備及氣象儀器等。基準站應按規定的采樣率進行連續觀測,并通過數據通信鏈實時將觀測資料傳送給數據處理中心。數據處理中心根據流動站送來的近似坐標(可據偽距法單點定位求得)判斷出該站位于由哪三個基準站所組成的三角形內。然后根據這三個基準站的觀測資料求出流動站處所受到的系統誤差, 并播發給流動用戶來進行修正以獲得精確的結果。有必要時可將上述過程迭代一次?;鶞收九c數據處理中心間的數據通信可采用數字數據網DON或無線通信等方法進行。流動站和數據處理中心間的雙向數據通信則可通過移動電活GSM等方式進行。
目前,該技術已廣泛應用于地形測量、航空攝影測量、地籍測量、房產測量、勘界與撥地測量、工程測量等各個領域。本文主要通過一些實例體會來探討網絡RTK技術在工程中的應用。
一、基本方法
任務概述:由于??悼h屬于多山丘陵區,地勢起伏多變,高速公路蜿蜒于高山河谷之中。為確保高速公路測量數據的正確性和精確性,采用以下方法:
(一)布設控制網,進行測量數據控制。在已知4個國家C級控制點的基礎上,布設E級控制網,利用現有的地形圖先圖上選擇控制點,再實地踏勘選點的方法布設控制點,為確??刂茰y量的精確性,在每個隧道洞口設置控制點。根據星歷選擇日期進行數據采集,2-3天可完成。
(二)為確保沿線測量數據的精密性,便于對涉及建筑部分進行測繪,需要布設圖根點。圖根點采用相鄰2個控制點數據求得轉換參數進行測設,測量完成后進行數據平差處理2-3天可完成。
(三)碎步測量。利用計算好的參數成果,分段施測碎步數據。以高速公路業主方要求的界線范圍,對該范圍內的碎步特征點進行測量。
我院原來準備按照原來的標準測量方式進行測量,既在該段控制點上架設RTK基準站,利用基準站的差分數據再經參數校正后進行測量。測量方式如圖1。
但是現實情況是,高速公路已通車,公路上車來車往,對于需要在公路上穿行的施測人員來說不安全,這就要求我們必須提高工作效率,減少在公路上的測量總時長;高速公路位于深山峽谷中,為保證控制點的數據精確性,控制點都設置于相對開闊、海拔較高的位置,不利于基準站設備搬來搬去,而且考慮到基準站的遷移,需要耗費1小時左右,當時實測的時間是12月底,山區6點天就黑了,抹黑走山路不安全,那么就必須降低一天的工作時長,這樣就會導致效率較低。
考慮到以上必須克服的現實問題,經過研討,我們決定測量的差分數據源采用CORS基站的數據,并在控制點上進行參數校正后,進行碎步測量。
二、可行性分析
RTK定位原理是在已知高等級點上(基準站)安置1臺GPS接收機作為參考站,對衛星進行連續觀測,并將其觀測數據和測站信息通過無線電傳輸設備實時地發送給流動站流動站;GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時,通過無線接收設備接收基準站傳輸的數據,然后根據相對定位的原理,實時解算出流動站的三維坐標及其精度(即基準站和流動站坐標差△x、△y、△H加上基準坐標得到的每個點的WGS-84坐標,通過坐標轉換參數得出流動站每個點的平面坐標x、y和海拔高H)。
三、網絡RTK測量精度分析
(一)網絡RTK技術精度分析
在對高速公路開展地籍測量之前,應該與有關規范要求相結合做好地籍控制性測量工作。在對網絡RTK技術進行應用來對各圖根控制點開展點位測量期間,在點位精度方面,只有一小部分高于5cm,并且圖根的運用率在98%左右。在有關測量數據中對X坐標產生的標準差進行計算,基本上全部的點站沒有大于3cm,約占總數的99%,而在Y坐標上的所有點站其標準差均沒有大于3cm,平面上的點位精度也未有大于3cm的情況,而且點站運用率占99%左右。鑒于此,對網絡RTK技術進行切實應用來計算高速公路地籍的控制性,能夠使其與調查規程在精度上的有關要求得以滿足。
(二)地籍控制測量
在對地籍控制測量工作進行開展的過程中,首當其沖的是需要對地籍進行控制性的測量,為了能夠使測量的精確度得以保證,在選點、埋石等相關方面應該按照高速公路地籍測量相關規范來開展。在觀測的時候,應該先檢測測區之內的已知點位,在核對沒有存在誤差以后,才能夠對相關測量工作進行開展。從整個測區范圍上來說,設置了多個控制點在測區內,為了提升整體測量的準確度,防止因人為因素產生的誤差出現,可對一半的控制點進行抽取來開展相應的復測對比工作。
(三)細部測量
對于細部點位的測量工作,需要對網絡RTK技術進行應用來開展野外實測,首先需要對圖根控制點進行應用來進行校驗與核對,在測量結果與限差要求相符合的時候,才能對相應的測量工作進行開展。在測量界址點期間,對全站儀結合解析交會以及極坐標的方式進行應用,如果對測站設置好以后,應該在后視點以及本站的前提下對多個已知點位進行核對,從而以此實現精度的提升。以所有界址點進行解析的坐標、解析邊長為基礎,對高速公路地籍或地形等集合圖形有關要素進行測量,同時,與相關的草圖數據相結合來對地籍實際圖進行形成。
四、結語:
總而言之,網絡RTK技術在現如今科學技術的不斷發展之下也得到了較為快速的進步,并在測量領域中逐漸得到了較為廣泛的應用。對網絡RTK技術在高速公路地籍測量中的應用進行分析與研討,能夠使其更好地應用于高速公路地籍測量工作中,對于提升測量精確度而言有著十分重要的現實意義。
作者簡介:徐天鋒(1980-1),男,工程師,本科,主要從事國土資源管理工作。