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RTK技术在市政工程测量中的应用研究

2015-10-21陈众家

建筑工程技术与设计 2015年17期
关键词:RTK技术优化措施市政工程

陈众家

【摘要】近些年来,RTK测量技术的应用由于全球定位系统的技术进步而变得越来越多。下文是作者通过对市政工程中的RTK原理及其优劣性的分析,得出的关于如何使RTK发挥最大效能的结论。

【关键词】市政工程;RTK技术;优化措施

最近几年,我国测量工程中应用GPS-RTK的次数越来越多,主要在于其技术上的高精度性和强动态性能在一定程度上保证工程的测量质量。市政工程是一项重要工程,与民生有着密切联系,所以要想保证市政工程测量的准确性就必须要利用RTK技术。RTK技术的进一步发展会推动其在市政工程中的地位的提高。

一、RTK技术的主要实施理念。

GPS-RTK的全称是Real - time kinematic,意为实时动态差分法。虽然这种技术是新型的GPS 方法,但目前它已经得到了普及。RTK技术抛弃了原有的静态、快速静态和动态测量的方法,而且不再利用事后解算而得到高精度的测量。由于利用载波相位动态技术的RTK的出现,GPS应用得到了突破性的发展。它不仅带来了新型的测量技术和放样技术,而且保证了作业效率的提升。

二、市政工程测量工作的优缺点。

与市政工程建设有关的涉及工程设计、工程施工、工程放样和工程最后竣工的所有测量工作都是市政工程测量的具体内容。近些年来,我国城市化水平的提高,我国已基本实现了城市建设的阶段性规模化内容。工程的分散性太高且建设规模不大,甚至有的工程对时间有着过高的限制。市政工程建设的质量经常会受到建设工作的时间和空间限制以及密集的建筑物和无线电干扰的影响。测量工程的控制点一般设置在地面或者楼顶,但是由于人为破坏和微波源的干扰,控制点经常无法正常工作进而耽误工程的进度。这些都是RTK技术实施的制约因素,这些制约因素经常会对市政工程的具体建设产生重大影响。

三、RTK技术的特性。

(一)RTK测量技术的优点

1、对作业的技术要求不高。RTK技术不受地形和植被条件影响或者受季节、气候和能见度条件影响比较小。

2、工程效率高,作业快。RTK技术的常规半径在10公里左右,工作设备的搬动次数较少并且在工作中不需要太多的工作人员,这样一来工作速度就加快了。

3、工程具有高机械化和高自动化。在工作中多利用RTK的内装式控制软件满足具体的测绘要求。RTK的控制系统全程自动化,大大降低了由于工作失误而产生的误差,提高工作精度。

4、准确的定位,减少误差累积。RTK具有厘米级的高平面精度。另外,RTK还具有独立性较高的测量成果,能够减少测量中的误差累积。

5、具体操作简单,高强度的处理过程。要想得到准确的最终结果需要我们在社站时就开始进行操作。RTK还可以更快速的连接计算机保证人工操作次数减少提高工作准确性。

(二)RTK测量技术的缺点

1、测量区域一旦受到恶劣环境的威胁就会影响作业进度。受测区经常会被周围的无线电设备和高压线影响。

2、卫星状况也会对测量结果产生影响。一旦外太空出现卫星分布不均的情况就会使RTK初始化延迟。。另外,由于城市化进程的加快,一些高层建筑经常会阻碍卫星信号的接收,如此一来失锁就会经常发生。卫星数据链的性质也可能会影响到RTK测量的最终结果。

3、RTK经常会被对流层的各种情况影响,初始化速度缓慢。

4、高程不正常事件发生次数过于频繁。只有高准确性的高程才能满足作业要求,但在山区进行作业时我们经常无法获得精度高的工作结果。

5、在山区工作中,山体和建筑物时常会对信号产生干扰。一旦信号受到干扰,信号就会出现减弱或者衰退的现象,对作业半径造成威胁。

6、稳定性太差不能满足技术需要。影响RTK结果的因素有很多,在这些因素的作用下最终测量结果的稳定性经常会达不到要求。甚至由于RTK的系统多样性的存在,测量的可靠性也会被减弱。

四、对RTK技术进行优化。

结合以上,只有对测量成果的多路径效应进行削减和对转换模型的精确度进行提高才能促使RTK技术发挥出其在具体市政工程中的最大作用。

(一)削弱多路径效应对测量成果影响的措施

1、选择的设备一定要具有高性能。

2、准确选择基准站,保证基准站的视角要开阔。保证卫星信号不受无线电的影响,消除基准站附近容易对信号产生反射的物体。

3、选择基准站和和流动站之间互动的数据传输的载体时以GSM和CDMA為主。

4、基准站附近铺设吸收电波的材料。

(二)已知控制点优化的措施

要想更好的应用控制点保证RTK技术能在市政工程中发挥出作用需要我们对控制点进行优化。这些控制点的设置一般采用的技术方法和设置时期都是不同的,必须要消除他们由于方法不同带来的误差。

1、控制点的点位选择优化

只有从控制点的位置和周围环境尤其是使用开阔性高的控制点点位,保证控制点能够规避高压线影响对控制点点位进行优化,才能够保证RTK的控制点更好的发挥出作用。

2、控制点的布局优化

还要对控制点的布局进行优化。在对控制点进行布局时要保证控制点包含所有测区,做到不遗漏不偏设。在地形复杂地势较高的工作地一定要采用分片法,在每一片确定几个基站点保证分布均匀。在选取高程原点时不能选择地势低海拔低的基点,地势高的基点优先考虑。

3、控制点等级优化

只有将GPS静态测量应用在控制点设置上才能保证控制点的等级的优秀性。

(三)转换模型的优化措施

尽最大努力的较少误差特别是存在于WGS-84坐标系向地方坐标系转换中的误差,并求取一定的转换参数,这就是在对模型进行转换时我们需要做的主要工作。下面我们探讨一下求取转换参数的主要方法。要想获得高精度的转换参数,需要我们使用四参数法和七参数法。四参数是同一椭球不同坐标系之间的转换,七参数是两个不同椭球之间的坐标转换。在实际应用中,我们应用更多的是七参数法。七参数法主要利用了GPS静态测量的手段,并使用平差软件自动处理即可求出参数。这种方法中最重要的是在对静态GPS网优化时加强对高程拟合模型的优化。要想使得求取的参数更加准确,必须要准确选取高程控制点,此控制点一定要有代表性,此外还要保证选取的6个点数平均分布。

综上所述,市政工程的变革是由RTK技术的应用而产生的,这些变革保证了测量效率的提高。另外,RTK技术的优秀性会随着科学技术的发展而显现出来。我们相信RTK可以在市政工程中占有更重要的地位,并为测量工程的发展带来动力。

参考文献:

[1] 李芬生. RTK技术在市政工程测量中的应用研究[J]. 江西测绘. 2010(03)

[2] 李震章,吕福臣. RTK测量技术在市政工程测量中的应用[J]. 中国新技术新产品. 2010(02)

[3] 罗永权. RTK在市政工程测量中的应用[J]. 测绘通报. 2006(07)

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