鄭佳
摘要:隨著土木工程、基礎建設、航空航天等許多行業的不斷發展,社會與有關行業對于測繪技術的精確度、適用性等提出了更高的要求。其中,RTK作為常用測量方法,其具有精度高,兼容性強等優點,越來越受到人們的重視。因此,在培養相關測量人員的中職課程中,開設RTK相關教學十分必要。本文首先簡單介紹了RTK的相關概述,之后結合實際案例,列舉RTK測量技術在各個領域的應用,以此說明其重要性與在中職教育中開設的必要性。
關鍵詞:載波相位差分技術;中職教學;應用
中圖分類號:G4 ?文獻標識碼:A ?文章編號:(2020)-25-253
引言
在中職學校中開設工程測量學科,其目的是為了向社會及相關行業輸送專業的應用型人才。對于這樣一門學科,除了要求其有著規范完善的管理體系,全面多元的評價方式,創新實干的教學方法以外,還需要不斷更新其教學內容,與時俱進,時刻關注社會發展方向與行業趨勢,將例如RTK這類使用廣泛,優點繁多的測繪技術導入中職課堂,對于推進教育改革,提升學生綜合素質是大有裨益的。
一、RTK技術概述
RTK,real-time kinematic的縮寫,意為實時動態。全稱為RTK載波相位差技術。RTK技術是利用載波相位動態實時差分方法進行相對定位的技術,其原理是利用數據通信鏈,將基準站中GPS接收器觀測到的衛星數據發送出去,同時,在該基準站附近的移動站中,GPS接收機一邊接受衛星數據,一邊接受基準站的傳輸信號,對兩者進行實時差分處理,得到基準站與移動站坐標差。將此坐標差與基準站左邊相加,得到WGS-84坐標。最后將坐標轉換為參數,得到移動站每個點的平面坐標與海拔高。
與以往的靜態、動態測量相比,RTK技術可以實時獲得厘米級的定位精度,而不需要經過程序計算,大大提升了作業效率。此外,RTK技術還具有操作簡便,適用性強,測量精度高,作業效率高等優點。
在如今中職學校的工程測量課程中,大部分教學內容多年沒有更新,難以契合科技與社會的發展。同時教學方式也缺乏創新,套路固定且死板。鑒于RTK以上優點,將其引入工程測量教學中,不僅有利于豐富課程內容,也利于刺激教學方式的創新,提升教學水平與成果。
二、RTK技術的應用
1.控制測量領域
在傳統的工程控制測量中,常使用三角網或導線網的方式進行測量。這種鋪設的導線往往位于地表,如果是在城市中,則很容易隨著城市建設發展而遭到破壞,經常變更。而RTK測量技術只需設置基站,利用無線信號即可完成測量。此外,在使用常規的GPS靜態測量、偽動態測量等方法中,測設過程需要在戶外進行,無法實時了解觀測情況,需要回到辦公室才能得知具體的測試精度,這樣經常導致工作反復,效率低下。而使用RTK技術,可以更加直觀快速得知測設精度,實時調控工作方法,大大降低了成本,提高了作業效率。
2.地形測圖領域
對于小區域例如房地產測量,RTK可以實現土地權屬界址點的測定與地籍房地產圖的繪制。通過使用全站儀、測距儀、經緯儀等設備,綜合解析法、圖解法實現細部測量,免除了傳統測繪過程中的解析法放樣的復雜性與繁瑣性。而對于區域較大的地形測繪,傳統的測繪過程中,需要先建立圖根控制點,并在測站上測出四周地貌與測站通視的碎部點,這一系列工作需要兩到三人操作,一旦測試精度不符合要求,還需進行返測。而在采用RTK技術時,只需要一人攜帶儀器去地貌碎部點輸入特征編碼,實時了解點位精度,最后返回測室,使用特定軟件即可得到地形圖。
3.新興領域
除了傳統的地面測量領域,RTK技術在一些尖端科技領域也有廣泛的使用。如今,RTK接收機已經正式步入了北斗衛星導航系統的多星應用領域,利用特定的kRTK技術與可靠程度極高的載波跟蹤算法,可以適應多變復雜的環境,實時提供高精度高質量的定位服務。
此外,RTK技術本身也在不斷的發展進步,如今VR相關行業的技術革新也影響了RTK的發展。虛擬參考值(VRS)可以讓RTK的平面定位精度在50KM時達到1~2cm,且無需設立基準站,大大降低成本的同時也使RTK測量的應用更具可行性,水上測量,電氣管道鋪設,GIS,航空測量等諸多領域都能出現RTK的身影。
4.應用實例
2012年9月28日,“皖電東送”淮南至上海特高壓交流輸電示范工程長江南岸跨越鐵塔封頂,并于2013年9月25日正式投入使用,這是我國電網建設歷程上的又一重大跨越。此次“皖電東送”工程中,G970 RTK設備發揮了至關重要的作用。它將高精度GIS采集測量技術應用于工程建設,將自身實時反饋,精準定位,高效穩定的優點充分發揮,為“皖電東送”工程中的設計、施工人員提供了明確清晰的數據指導,實現了設計創新化、施工高效化、管理信息化。
三、結束語
綜上所述,RTK技術無論是自身的各項優點,還是目前在各行各業中的廣泛應用,亦或是未來長足的發展空間,都預示著RTK技術是工程測繪的重點發展方向之一。中職學校作為培養專業人才,實踐人才的重點基地,需要與課程相關行業緊密結合。在工程測量教學中開展RTK專題課程,是實現教學與實踐結合的重要橋梁,對于學生未來就業與促進行業發展都是重要且必要的。
參考文獻
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