工程测量中GPS技术的应用及精度分析陈绍波

工程测量中GPS技术的应用及精度分析陈绍波

汕头市建筑工程总公司515041

摘要:在测绘工程工作中,GPSRTK技术有着独特的技术优势。其能通过测绘流程的精简化来降低资源消耗,缩短测绘时间,而且能够有效提升测绘结果的准确性和精确性,大大提升了测绘工程工作质量和效率。在实际应用过程中,主要有基准站的设立、流动站的设置以及系统初始化等几个简单的步骤。只要保证信号稳定且充足,即可开始工作。

关键词:GPSRTK技术;测绘工程;作用

随着我国人口的增长,土地资源愈加紧张,人均土地资源占有率不断缩小,因此加强国土资源管理具有重要意义。在传统的土地资源管理中,由于测绘技术落后,只能进行人工测量,所耗费的人力物力资源较大,而且资源参考价值不高。随着GPS技术的发展与广泛应用,目前土地资源的管理已经能做到实时动态监测,其中的RKT技术是实现土地资源动态管理的关键技术。在测绘工程工作中应用南方测绘CASS软件技术,能大大提高土地测绘工作效率,降低成本,对城市测绘工程工作的发展具有重要的意义。

1.GPSRTK技术基本原理

GPSRTK(Realtimekinematic)是一项将载波相位观测作为基础的测量技术,使用两台及以上接收装置接收相应的卫星信号。其中,一台接收装置安装在现有坐标点上,将其作为基准站,而其它设置接收装置的即为移动站。在标准的RTK作业条件下,基准站和移动站需同步跟踪卫星(一般不少于5颗),由基准站对卫星实施动态观测,同时将已知点数据,通过电台,发送至移动站中的接收装置,接收装置将采集到的观测数据构成差分观测值完成实时处理,求出对应的3维坐标。由于实践过程中RTK不会受到外部因素太大影响,只要符合基本运行条件即可完成高质量作业,所以基于RTK技术的测绘作业十分方便。此外,由于RTK测绘不涉及人工干预,极大的降低或消除了人为误差,很好的保证了测绘精度。RTK技术系统由数据处理软件、数据传输设备及GPS接收设备共同构成,其技术原理为基准站安装GPS接收设备,持续跟踪及测量可见GPS卫星,并将GPS接收设备与通信电台相连,实时向流动站传输基准站位置数据及观测数据;用户站GPS接收设备观测四颗及以上卫星,并利用无线电接收设备接收基准站数据,差分处理数据,计算用户站位置、精确度及整周模糊度。RTK技术系统将数据传输技术与GPS测量技术相结合,无线数据链完成传输过程。相较于传统技术,RTK技术系统的优势明显,抗干扰能力强,数据传输稳定,数据传输安全。

2.南方测绘CASS软件技术在测绘工程工作中的应用优势

2.1降低人力物力资源消耗

南方测绘CASS软件技术在测绘工程工作中的应用,大大降低了人力物力资源的耗费。在传统的测绘工作中,需要测绘人员应用传统的仪器将各地地形地貌进行精准的测量,往往需要一个团队配合进行工作,耗时长。而南方测绘CASS软件技术的出现,现在土地测绘只需要一人操作,将流动站与基准站布置好后,直接接受处理好的数据即可,还节省了人工计算、绘图的时间,简便快捷,大大提升了测绘工程工作效率,缩短工期。

2.2简化工作程序

随着科学技术的发展,现在的土地测绘技术不仅精准度高,而且已经实现了数据的采集、处理、传播一体化智能管控系统,在取得数据后,直接记录下来,根据设定好的程序进行运算,在系统内组成差分观测值进行实时处理,得出精确到厘米级的定位结果。一步到位,省去了很多耗费人力时间的工作步骤,缩短了测绘时间,使得数据参考价值更高。

2.3数据准确度高

数据精准,是南方测绘CASS软件技术在测绘工程工作中应用的最大优点。很多时候,由于地形的限制,无法实现静态作业,智能通过动态作业捕捉图形来完成测量,这种情况下通常得到的结果误差都会比较大,而由于RTK技术的应用,有效地解决了这一问题。只要能够获取到足够的相位观测值卫星追踪信息,捕捉到准确的地貌几何信息,就能实现实现载波相位观测值的实时动态定位,获取精准的定位结果,确保测绘工程结果的准确性。

3.在测绘工程中对GPSRTK技术的应用

3.1GPSRTK技术在控制测量中的应用

在正常的测绘工程中,测绘工作大致分为两个方面:一方面是对局部位置进行加密控制测量,另一方面是对整体进行控制测量,在对整体进行控制测量过程中,相关测量人员应考虑到后期的加密控制测量环节,而在对局部位置进行加密控制测量工作中,必须对一级单线实施控制测量,并以测量结果作为依据进而对图根进行控制,对于上述工作的完成,则会消耗大量的人力、物力、精力和财力,加大了测绘工程的测绘成本。但是,如果采用的是GPSRTK技术对其进行控制测量时,则不会需要较多的加密控制测量工作,在实施测导线测图根过程时,只需将数据移动站按照测量控制点的要求进行平滑移动即可,就能准确地获取所要了解的数据信息以及坐标。所以,相关测量人员对首级测量位置控制点选取过程中,应注重数据基站的安全性。也可以这样说,GPSRTK技术的出现,不仅提高了测量工作的效率,减少了相关测量人员的工作量,还保障了测量工作的质量。

3.2GPSRTK技术在施工放样中的应用

施工放样测量工作是测绘工程的核心组成部分,在一般的情况下,主要是应用在测绘工程或工程施工项目中,相关技术人员利用专业的测量仪器对提前设定好的点位在实际位置上进行标注。现阶段,我国施工放样技术有很多种,较为常见的为经纬仪交会施工放样技术、距离交会施工放样技术等,在采用上述两种施工放样技术时,相关测量人员在对其测量结果进行确定时,需要对测量对象实施多次的来回移动,一直达到设计的点位即可停止移动工作。的确,施工放样和测图二者之间并没有一定的差别,都是需要有一个良好地通视点、观测点以及跑尺点,但其实际的工作效率往往达不到规定的要求。但是,如果在施工放样测量工作中采用GPSRTK技术,只需要相关的专业软件,将设计好的单位进行确定,直至数据传送到GPS数据移动终端内部,即可完成施工放样测量工作,这种GPSRTK技术的测量工作不会受到任何环境因素的限制。而且,在利用GPSRTK技术进行实际操作过程中,GPSRTK系统因自身具有的定位功能,能够及时地分析天线所处的位置坐标,并将其与为放样坐标进行对此,从而得出两个施工放样之间的坐标差值。

3.3测量精度

为确保像控点测量精度切实满足现行规范的要求,需对已知点测量结果进行对比。结合以往的工作经验,基于RTK技术的平面测量精度不会受到外界因素太大影响,但高程测量精度受这一因素影响相对较大,产生这一现象的主要原因为地球高程差异。对此,在对像控点进行测量时,需要反复对比已知点实际高程。现行测量规范指出,高程控制对应的高程中误差在20m左右;地形图等高距在5m左右。为进一步检查像控点的联测精准度,对六组像控点实施五等水准联测,联测结果和RTK测量结果之间的比较如表1所示。

表1实测高程和像控点高程对比结果

由表1可知,前三个像控点距最北部的控制点约8km,后三个像控点处在测区的南部,表1的统计结果均满足规范提出的误差要求。经过内业加密以后,七个像控点发现问题。其中,存在高程错误的有三个像控点;存在平面错误的有一个像控点;而存在刺点错误的有三个像控点。通过分析产生问题的原因为:测量人员误操作。对此,经返工修改后,所有像控点都达到标准精度要求。

结论

GPSRTK技术是一种十分先进、新颖的技术,其具有测绘精度高、效率好的优势,一经问世便引发了广泛的关注。当前,我国正处于高速发展期,在此时期中,测绘工作的重要性不言而喻,为此,技术研发人员要不断地优化与完善GPSRTK技术,使其更加适应新时期测绘工作的要求,测绘人员也要不断地增进自身对GPSRTK技术的了解,,从而最大程度地促进我国测绘工作的长足发展与进步。

参考文献

[1]赵行锋.南方测绘CASS软件技术在测绘工程工作中的作用[J].中外企业家,2014(3):170.

[2]唐文.关于GPS测绘工程技术的相关思考[J].科技风,2014(14):33.

[3]高新娟.浅谈使用测量型RTK应注意的几个问题[J].西部探矿工程,2014(9):157-158,160.

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