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在線路測量中RTK技術及全站儀相結合應用分析

發布時間:2012-07-11 14:54所屬分類:城市規劃瀏覽:1加入收藏

根據城市線路測量的特點,分析了RTK測量技術及全站儀各自的作業特點,說明了在城市線路工程測量中兩者的配合使用不僅滿足了工程的精度要求,而且可

  摘要:根據城市線路測量的特點,分析了RTK測量技術及全站儀各自的作業特點,說明了在城市線路工程測量中兩者的配合使用不僅滿足了工程的精度要求,而且可以取長補短,提高作業效率,具有廣闊的發展前景。

  關鍵詞:RTK;全站儀;應用分析;線路測量

  1.RTK測量技術概述

  1.1RTK的基本工作原理

  RTK測量是以載波相位為參考值的實時差分GPS測量技術。它由三部分組成:基準站接收機,流動站和數據傳輸鏈路。測量工作原理:基準站接收機負責連續接收衛星信號,進行定位計算,顯示出流動站所處位置的三維坐標,同時也可顯示出測量精度,以判斷是否滿足測量要求。

  1.2RTK測量技術特點

  1.2.1作業效率高

  在相同的觀測設備和觀測要求下,RTK技術只需設站一次,一人操作即可,可以觀測的半徑大致為5km,與傳統測量線路的方法比較,設站次數大大減少,人手配備也更加靈活,而且絲毫不影響測量的準確度,與GPS靜態測量方法相比較的突出優勢在于可以實現實時測量,并不需要進行觀測數據的后期處理。

  1.2.2定位精度較高,沒有誤差積累

  用RTK技術在線路測量工作中,可以使各次測量的點位誤差各自獨立,互不影響,不會累積和疊加,在使用RTK技術測量的有效半徑內,水平、豎直方向的精度可以達到厘米級別,有利于繪制大比例縮放圖。

  1.2.3對作業條件的要求較低

  RTK技術并不要求測量目標和觀測者之間滿足光學意義上的“通視”,只需要電磁波“通視”即可,因為RTK技術的測量原理是電磁波信號的發送和接收,,所以受自然環境和條件的影響較小,可以實現全天候工作。

  1.2.4作業自動化、集成化程度高,操作簡便,測繪功能強

  RTK技術相比全站儀可以實現自動觀測和記錄,大大減少了工作人員的工作量,這是由于RTK所設的流動站內有軟件控制系統,只需在測繪時,輸入控制參數即可實現測繪記錄,并且可以動態測量,同時在多個待測目標上獲取數據。

  2.RTK和全站儀相配合進行測量的優越性

  RTK技術和全站儀相比較有著靈活、準確、局限性小的優點,但是在一些實際測量中會出現由于干擾帶來的誤差,穩定性不如全站儀,RTK主要依賴于電磁波的發送和接收,而在電磁波的收發過程中難免會出現由于信道特性被破壞引起的數據傳送不穩定或錯誤的情況。在RTK技術受約束的地方,利用全站儀設置測控點,進行作業,穩定、可靠。

  3.RTK與全站儀相配合在線路測量中的具體應用

  在線路測量時,首先要設置控制點,包括控制點的經緯度、參考坐標、中央子午線等,還要結合控制點所在的地形和周圍環境判斷應該采用什么測量控制方法最為合理。RTK技術是以WGS-84坐標系為基準進行各種測量,靜態測量中,直接記錄數據即可,周圍無明顯障礙物影響其電磁學“通視”,利于接收衛星信號;遠離干擾源,避免大型建筑物的反射散射造成多徑效應;基準點要進行反復驗證測量,滿足要求后方可投入使用。

  在線路敷設時要利用RTK技術保證線路轉角處滿足線路的功能不受影響,由于多數線路在遠離村落或城市郊區的地帶敷設,這種地形條件可以利用RTK的優勢,優先確定線路轉角位置,非轉角位置的線路要嚴格按直線走線,否則會改變線路的幾何長度,造成成本的增加和后期維護的難度增加。

  4.RTK與全站儀相配合測量模式的使用效果

  1)從精度上分析,基于RTK遠離的測量各個控制點的測量相互獨立,不存在誤差的累積效應,這樣可以使誤差大大減小,通過全站儀對同一任務的測量發現,RTK的測量完全滿足測量誤差要求,結合全站儀還能使測量誤差進一步減小。人為誤差應盡力減少,粗大誤差也就可以避免。通過對比發現,利用RTK和全站儀組合的方式,基本可以覆蓋各種線路測量任務,且能滿足測量要求。

  2)從效率上分析,在相同的觀測設備和觀測要求下,RTK技術只需設站一次,一人操作即可,有效測控半徑從幾公里到十幾公里不等,但實踐經驗表明最佳測控范圍是5公里。而且不需要經常變更測量控制點,對比全站儀的測量操作要求,還大大減少了測量所需的人力,明顯提高了測量效率。

  5.RTK與全站儀相配合測量中的注意事項

  1)對于管線測量來說,基站應盡量設置在沿線路縱向的中間、視野開闊的至高點上,要避開樹木等物體的遮擋,遠離高壓線、無線電信號發射塔等容易引起RTK性能不穩定或精度降低的因素。每個控制點最好觀測兩次取其平均值作為結果。然后再用全站儀來進行下一步的測量工作。

  2)為保證RTK測量的準確性,應用以下的方法進行質量控制:a.已知點比較法,即在已知的高級控制點上,用RTK測出這些點的坐標再與已知的坐標進行比較檢核,若發現問題,應找出原因,進行改正。b.重測比較法,即在每次初始化成功后,先測1個~2個已測過的RTK點,確認無誤后再進行RTK測量。

  3)由于RTK的穩定性和精度隨流動站到基準站距離的增大而降低,為確保測量成果的可靠性,流動站到基準站距離不能太遠,一般來說應控制在5 km之內。

  4)用RTK測量時,觀測時間應選在點位幾何圖形強度因子PDOP值小于6且有效衛星數不少于5顆的時間段進行。這樣做不僅速度快,而且精度高。

  5)在具體操作中,要嚴格按照有關規范的要求去做,減少人為因素對測量精度的影響。特別是在儀器對中、測量天線高或輸入基準站坐標時,如果出現差錯,會影響到整個測量成果準確性。因此,在對中時,對于一些精度要求高的點位,必須使用三腳架或快速對中支架,提高對中點精度。

  6.結語

  傳統線路測量多使用全站儀等儀器設備,但全站儀無法在光學“通視”不能滿足要求的環境工作,同時還要大量布設測量點,容易造成誤差累積和傳播,影響測量精度。RTK也有自身的缺陷和局限,目前,結合工程測量實際發現,使用RTK結合全站儀的模式可以實現優勢互補,解決測量中的難題,為測量工作開辟了廣闊的應用前景。

  參考文獻

  [1]彭鳳珍,胡坤峰.淺析RTK在城鎮測量中的應用[J].科教前沿,2008(36):11-12.

  [2]白玉珍,陳貴波,丁喜華.全站儀與GPS組合法技術結合的應用探討[J].東北測繪,2002(2):84-85.


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