GPS在工程測(cè)量中的應(yīng)用

1、【淺談GPS,RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用】 GPS 在工程測(cè)量中的應(yīng)用摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，全球定位系統(tǒng) GPS 技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，隨著GPS的不斷發(fā)展，RTK測(cè)量 技術(shù)也日益成熟并被逐步應(yīng)用到工程測(cè)量中，本文將簡(jiǎn)要介紹 GPSRTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及GPSRTK技術(shù)在工程測(cè)量中的具體應(yīng)用， 并就及測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法進(jìn)行了進(jìn)一步的探討，以供參閱。關(guān)鍵詞：工程測(cè)量GPSRTK測(cè)量數(shù)據(jù)控制測(cè)量Abstract:withthedevelopmentofscienceandtechnology,andgl obalpositioningsystemGPStechnologyismore

2、andmorewidelyus edinvariousfields,withthecontinuousdevelopmentofGPS,RTK technologyisincreasinglymatureandmeasurementarebeingapp liedtoengineeringsurvey,thisarticlewillbrieflyintroduce GPSofRTKtechnologyadvantagesandGPSRTKtechnologyinthespe cificapplicationofengineeringmeasurement,andthemethodof data

3、processingandmeasurementarefurtherdiscussedforrefer ence.Keywords:engineeringmeasurementGPSRTKmeasurementdatacontrolmeasures中圖分類號(hào)：TU198+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：GPS是指全球定位系統(tǒng)，是GlobalPositioningSystem的 簡(jiǎn)稱,其是20世紀(jì)70年代由美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代 空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，最初被主要被用于軍事目的，但是隨 著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng) 域當(dāng)中。RTK是一種新的常用的GPS測(cè)量方法，是Re

4、al- timekinematic的簡(jiǎn)稱，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都 需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野 外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng) 態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程 放樣、地形測(cè)圖，各種控制測(cè)量帶來了新曙光，極大地提高了 外業(yè)作業(yè)效率。本文以下內(nèi)容將簡(jiǎn)要介紹GPSRTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及 GPSRTK技術(shù)在工程測(cè)量中的具體應(yīng)用，并就及測(cè)量數(shù)據(jù)的處理 方法進(jìn)行了進(jìn)一步的探討，以供參閱。一、GPSRTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)GPSRTK技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示厘米級(jí)精度的測(cè) 量成果；徹底擺脫由于常規(guī)器具的局限性產(chǎn)生的誤差造成的返

5、 工，提高了測(cè)量的工作效率；工作效率高，每個(gè)放樣點(diǎn)只需要 停留1-2s，流動(dòng)站小組作業(yè)，每小組可完成中線測(cè)量5-10km, 其精度和效率是常規(guī)測(cè)量所無法比擬的；應(yīng)用范圍廣，可以涵 蓋公路測(cè)量，施工放樣等諸多方面；如輔助相應(yīng)的軟件，RTK 可與全站儀聯(lián)合作業(yè)，充分發(fā)揮RTK與全站儀各自的優(yōu)勢(shì)。二、GPSRTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用由于GPSRTK技術(shù)的優(yōu)越性十分突出，其被廣泛的應(yīng)用到工 程測(cè)量中，主要有控制測(cè)量、線路中線定線、建筑物規(guī)劃放 線、用地測(cè)量等四個(gè)方面。2.1、控制測(cè)量改革開放以來，我國(guó)城市建設(shè)飛速發(fā)展，城市的規(guī)模越來 越大，然而城市的I、II、III級(jí)導(dǎo)線大多位于地面，由于使用 的頻

6、繁及城市發(fā)展過程中不注意對(duì)其進(jìn)行保護(hù)等原因，其常常 被破壞，影響了工程測(cè)量的進(jìn)度及精度，而且常規(guī)的控制測(cè) 量，需要點(diǎn)間通視，還有精度不高的缺點(diǎn)，由于這些因素的存 在，都嚴(yán)重影響了進(jìn)行控制測(cè)量的精度和效率。采用常規(guī)的 GPS靜態(tài)測(cè)量、快速靜態(tài)、偽動(dòng)態(tài)方法，在外業(yè)測(cè)設(shè)過程中不 能實(shí)時(shí)知道定位精度，如果測(cè)設(shè)完成后，回到內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn) 精度不合要求，還必須返測(cè)，而采用RTK來進(jìn)行控制測(cè)量，能 夠?qū)崟r(shí)知道定位精度，如果點(diǎn)位精度要求滿足了，用戶就可以 停止觀測(cè)了，而且知道觀測(cè)質(zhì)量如何，這樣可以大大提高作業(yè) 效率。如果把RTK用于各種工程測(cè)量中則不僅可以大大減少人 力強(qiáng)度、節(jié)省費(fèi)用，而且測(cè)一個(gè)控制點(diǎn)在幾分鐘

7、甚至于幾秒鐘 內(nèi)就可完成，大大提高工作效率。2.2、繪制大比例尺地形圖過去測(cè)地形圖時(shí)一般首先要在測(cè)區(qū)建立圖根控制點(diǎn)，然后 在圖根控制點(diǎn)上架上全站儀或經(jīng)緯儀配合小平板測(cè)圖，現(xiàn)在發(fā) 展到外業(yè)用全站儀和電子手簿配合地物編碼，利用大比例尺測(cè) 圖軟件來進(jìn)行測(cè)圖，甚至于發(fā)展到最近的外業(yè)電子平板測(cè)圖等 等，但是這些測(cè)量方法都需要通過在測(cè)站上測(cè)出四周地貌的碎 部點(diǎn)來完成，這些碎部點(diǎn)都與測(cè)站通視，而且一般要求至少2- 3人操作，在后期數(shù)據(jù)處理過程中，如果發(fā)現(xiàn)精度不合要求還 得到外業(yè)去返測(cè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力?，F(xiàn)在采用GPSRTK時(shí)，僅需一人背 著儀器在要測(cè)的地貌碎部點(diǎn)呆上一二秒鐘，并同時(shí)輸入特征編 碼，通過手簿可以實(shí)時(shí)知

8、道點(diǎn)位精度，把一個(gè)區(qū)域測(cè)完后回到 室內(nèi)，由專業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖，這樣用 RTK僅需一人操作，不要求點(diǎn)間通視，既省時(shí)又省力，非常實(shí) 用，大大提高了工作效率。2.3、線路中線定線設(shè)計(jì)人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后,需將公路中線在 地面上標(biāo)定出來，采用GPSRTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行放樣工作，一人也 可完成。將線路參數(shù)如線路起終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸 入RTK的外業(yè)控制器，即可放樣，這種放樣方法十分靈活，可 以采用坐標(biāo)放樣也可以采用樁號(hào)進(jìn)行放樣，而且可以隨時(shí)的更 換放樣方法，而不會(huì)對(duì)后期數(shù)據(jù)的出來帶來不必要的麻煩。工 作人員手持接收器，在放樣的時(shí)候根據(jù)屏幕上的箭頭可以判斷 自己下一步

9、應(yīng)采取什么樣的措施，節(jié)約了調(diào)整時(shí)間，提高了工 作效率。2.4、道路的橫、縱斷放樣和土石方量計(jì)算縱斷放樣時(shí)，先把需要放樣的數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中，生 成一個(gè)施工測(cè)設(shè)放樣點(diǎn)文件，并儲(chǔ)存起來，隨時(shí)可以到現(xiàn)場(chǎng)放 樣測(cè)設(shè)；橫斷放樣時(shí)，先確定出橫斷面形式（填、挖、半填半 挖），然后把橫斷面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中（如邊坡坡度、 路肩寬度、路幅寬度、超高、加寬、設(shè)計(jì)高），生成一個(gè)施工測(cè) 設(shè)放樣點(diǎn)文件，儲(chǔ)存起來，并隨時(shí)可以到現(xiàn)場(chǎng)放樣測(cè)設(shè)。另 外，軟件可以自動(dòng)與地面線銜接，并利用斷面法進(jìn)行土方量計(jì) 算，如果再輔以相應(yīng)的繪圖軟件，則可以繪制出道路各個(gè)點(diǎn)的 橫斷面及沿線的縱斷面圖，由于所用的數(shù)據(jù)都是在外業(yè)工作的 時(shí)候

10、采集到的，不需要另外進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量。從而大大提高了 工作效率，減輕了工作強(qiáng)度。2.5、建筑物規(guī)劃放線建筑物規(guī)劃放線，放線點(diǎn)既要滿足城市規(guī)劃條件的要求， 又要滿足建筑物本身的幾何關(guān)系，放樣精度要求較高。在利用 GPSRTK技術(shù)進(jìn)行建筑物放樣的時(shí)候，要注意測(cè)量點(diǎn)位的收斂精 度，一旦發(fā)現(xiàn)點(diǎn)位的收斂精度不高，則應(yīng)立即采取措施，強(qiáng)制 的測(cè)量會(huì)產(chǎn)生較大的點(diǎn)位誤差。2.6、用地測(cè)量在建設(shè)用地勘測(cè)定界測(cè)量中，RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)地測(cè)定界址 點(diǎn)坐標(biāo)，確定土地使用界限范圍，計(jì)算用地面積，在土地分類 及權(quán)屬調(diào)查時(shí)，應(yīng)用RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)測(cè)量權(quán)屬界限、土地分類 修測(cè)，提高了測(cè)量速度和精度。2.7、放樣放樣是測(cè)量一個(gè)應(yīng)用分支

11、，它要求通過一定方法采用一定 儀器把人為設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位在實(shí)地給標(biāo)定出來，過去采用常規(guī)的 放樣方法很多，如經(jīng)緯儀交會(huì)放樣，全站儀的邊角放樣等等， 一般要放樣出一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)位時(shí)，往往需要來回移動(dòng)目標(biāo)，而且 要2-3人操作，同時(shí)在放樣過程中還要求點(diǎn)間通視情況良好， 在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很高，有時(shí)放樣中遇到困難的情況會(huì)借 助于很多方法才能放樣，如果采用RTK技術(shù)放樣時(shí)，僅需把設(shè) 計(jì)好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手簿中，背著GPS接收機(jī)，它會(huì)提 醒你走到要放樣點(diǎn)的位置，既迅速又方便，由于GPS是通過坐 標(biāo)來直接放樣的，而且精度很高也很均勻，因而在外業(yè)放樣中 效率會(huì)大大提高，且只需一個(gè)人操作。三、GPSRTK技術(shù)在工程測(cè)量中處理數(shù)據(jù)方法實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量RTK是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位 技術(shù)。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈一調(diào)制解調(diào)器， 將其觀測(cè)值及站點(diǎn)的坐標(biāo)信息用電磁信號(hào)一起發(fā)送給流動(dòng)站。 流動(dòng)站接收基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，也采集GPS的衛(wèi)星信號(hào)，并得到觀 測(cè)數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，瞬時(shí)地給出 精度為厘米級(jí)的流動(dòng)站點(diǎn)位坐標(biāo)。RTK的作業(yè)模式下，流動(dòng)站 一方面可以通過數(shù)據(jù)鏈接接受來之基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，另外也可以 自身采集觀測(cè)數(shù)據(jù)，并利用自身系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理，再經(jīng)過 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及投影改正等