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GPSRTK在公路工程丈量中的應(yīng)用解析【綱要】目前GPSRTK丈量精度能夠達(dá)到厘米級(jí),測(cè)量效率較高且精度穩(wěn)固。本文介紹了GPSRTK的丈量原理,解析了GPSRTK在公路建設(shè)項(xiàng)目大比率尺地形圖測(cè)繪、控制網(wǎng)布設(shè)、中線測(cè)設(shè)及斷面丈量中的應(yīng)用。GPSRTK能夠滿足公路工程建設(shè)項(xiàng)目中的丈量要求?!疽c(diǎn)詞】GPSRTK;公路工程;丈量;精度前言最近幾年來,我國的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)獲取了迅速的發(fā)展,在地理空間的測(cè)繪技術(shù)方面也發(fā)生了很大的變化,特別是數(shù)字化的丈量技術(shù),已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)作熟。此中,GPSRTK測(cè)繪技術(shù)就獲取了很廣泛的應(yīng)用,在各個(gè)領(lǐng)域中間都有所發(fā)展。而RTK測(cè)繪技術(shù)作為此刻很多工程領(lǐng)域的野外數(shù)據(jù)收集主要手段,特別廣泛應(yīng)用在公路帶狀地形圖測(cè)繪、控制網(wǎng)布設(shè)、中線測(cè)設(shè)及斷面丈量工作中。它不但能夠滿足對(duì)各種數(shù)據(jù)精度方面的要求,同時(shí)也能提升公路丈量的整表現(xiàn)代化水平,所以,GPSRTK測(cè)繪技術(shù)在各種道路工程中間的應(yīng)用還是擁有比較廣泛的遠(yuǎn)景。2GPSRTK技術(shù)簡介GPSRTK是以載波相位察看量為依照的及時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)。它是在基準(zhǔn)站部署一臺(tái)GPS雙頻接收機(jī),對(duì)全部可見的GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)察看,并將連續(xù)察看所得信息和基準(zhǔn)站自己的信息經(jīng)過無線電傳輸合時(shí)傳遞出去。在挪動(dòng)站上,GPS接收機(jī)上除接收衛(wèi)星信號(hào)外,同時(shí)還接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)信息,并經(jīng)過儀器內(nèi)置軟件及時(shí)解算出三維坐標(biāo)信息及精度信息。因?yàn)槟軌蚣皶r(shí)計(jì)算和顯示流動(dòng)站的真實(shí)三維坐標(biāo)和精度,用戶便能夠及時(shí)的監(jiān)測(cè)各個(gè)待測(cè)點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù),根據(jù)相關(guān)待測(cè)點(diǎn)的詳盡精度指標(biāo),再確立實(shí)質(zhì)的察看時(shí)間,這樣便能夠大大的減少冗余察看量,提升工作效率。GPSRTK丈量的工作原理見圖1。圖1GPSRTK工作原理表示圖3GPSRTK在公路工程丈量中的應(yīng)用3.1丈量準(zhǔn)備工作1)基準(zhǔn)站的設(shè)置:基準(zhǔn)站地點(diǎn)要求GPS天線10°上無阻攔衛(wèi)星信號(hào)的物體,至測(cè)區(qū)視線寬闊,并遠(yuǎn)離微波站、高壓線等電磁波輻射源?;鶞?zhǔn)站的架設(shè)有架設(shè)于已知點(diǎn)上和未知點(diǎn)上兩種方案。后者有很大的靈巧性,能夠合理的選擇基準(zhǔn)站地點(diǎn),所以一般采納架設(shè)于未知點(diǎn)上方案。2)挪動(dòng)站丈量作業(yè)時(shí)應(yīng)防備遮擋衛(wèi)星信號(hào)的地方或高壓線、通信線下使用,同時(shí)接收到五顆衛(wèi)星狀況下挪動(dòng)站才能夠進(jìn)行作業(yè)。因?yàn)镚PSRTK精度隨挪動(dòng)站到基準(zhǔn)站距離的增大而降低,,在丈量時(shí)應(yīng)減小作業(yè)半徑,平時(shí)小于5km。3、變換參數(shù):因?yàn)镚PSRTK獲取的是WGS-84坐標(biāo),需要變換為國家坐標(biāo)系或測(cè)區(qū)獨(dú)立坐標(biāo)系。變換參數(shù)所需要的平面控制點(diǎn)一般需要三個(gè)以上,高程控制點(diǎn)一般四個(gè)以上??刂泣c(diǎn)應(yīng)以能覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)為原則,最好平均分布。3.2GPSRTK在公路工程丈量中的應(yīng)用大比率尺地形圖丈量大比率尺地形圖是公路工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的大比率尺丈量需要先進(jìn)行控制丈量,而后進(jìn)行碎部丈量,控制丈量時(shí)需要先布設(shè)首級(jí)控制網(wǎng),而后在此基礎(chǔ)上布設(shè)導(dǎo)線網(wǎng),最后進(jìn)行碎部丈量工作。傳統(tǒng)丈量方法工作量大、花銷時(shí)間長。使用GPSRTK丈量,在每個(gè)碎部點(diǎn)上僅需逗留幾秒鐘即可獲得三維坐標(biāo),聯(lián)合特色編碼及屬性信息,在室內(nèi)即可由繪圖軟件成圖。使用GPSRTK測(cè)圖省時(shí)省力,效率較高,且精度能夠滿足大比率尺測(cè)圖的要求。斷面測(cè)設(shè)公路中線確立后,依據(jù)中線樁點(diǎn)坐標(biāo)及經(jīng)過繪圖軟件,即可繪出路線縱斷面和各樁點(diǎn)的橫斷面。因?yàn)樗脭?shù)據(jù)都是測(cè)繪地形圖時(shí)收集來的,所以不需要再到現(xiàn)場進(jìn)行縱、橫斷面丈量,從而大大減少了外業(yè)工作。假如需要進(jìn)行現(xiàn)場斷面丈量時(shí),也可采納GPSRTK丈量。與傳統(tǒng)方法對(duì)比,GPSRTK在精度、經(jīng)濟(jì)、適用各方面都有顯然優(yōu)勢(shì)。中線丈量及施工丈量利用GPSRTK能夠進(jìn)行施工放樣,其精度能夠達(dá)到厘米級(jí),這不但能夠滿足整個(gè)公路工程丈量中間的先期丈量和放樣工作,同時(shí),也能夠采納這類技術(shù)來進(jìn)行現(xiàn)場的施工丈量放樣。RTK技術(shù)在應(yīng)用到公路工程的放樣和定位時(shí),其放樣的速度比較快,精度也很穩(wěn)固,并且還不存在相應(yīng)的偏差累計(jì),這樣便能夠獲取高精度的定位信息,依據(jù)其精度的實(shí)質(zhì)需要再進(jìn)行點(diǎn)位的放樣工作,所以在施工中間對(duì)于點(diǎn)、線、面以及坡度等放樣工作來說,是很方便快捷的。3.3GPSRTK丈量的優(yōu)勢(shì)1)遇到通視條件、距離、環(huán)境等要素的影響,傳統(tǒng)丈量方法在丈量精度、作業(yè)速度等方面遇到很大限制。GPSRTK技術(shù)能夠無需通視遠(yuǎn)距離丈量,填充了傳統(tǒng)丈量方式的不足。2)在獲取固定解的狀況下,GPSRTK能夠獲取厘米級(jí)精度,完整能夠滿足公路工程丈量中大比率尺地形圖測(cè)繪、中線測(cè)設(shè)及斷面丈量、施工丈量等工作的精度要求。3)GPSRTK可勝任各種丈量內(nèi)、外業(yè)工作。流動(dòng)站利用內(nèi)置軟件,無需人工干預(yù)即可進(jìn)行整周未知數(shù)的動(dòng)向初始化解算,使輔助丈量工作極大減少,作業(yè)精度也自動(dòng)控制和記錄,方便快捷。4)操作簡易,作業(yè)集成度高,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,對(duì)作業(yè)條件要求不高,與計(jì)算機(jī)、全站儀等丈量儀器通信方便,便于丈量集成。5)與全站儀等丈量方法對(duì)比,GPSRTK流動(dòng)站單人即可操作,且作業(yè)方式靈巧,節(jié)約了作業(yè)人員數(shù)目,提升了工作效率。結(jié)論目前,GPSRTK技術(shù)已經(jīng)在公路工程丈量中獲取了廣泛的應(yīng)用,極大的提升了丈量效率,節(jié)約了工作時(shí)間,工程實(shí)踐表示,GPSRTK能夠滿足公路工程大比率尺地形圖測(cè)繪、中線測(cè)設(shè)及斷面丈量、施工丈量等工作的精度要求。跟著各地CORS系統(tǒng)的建設(shè)和似大地水平面精化工作的完成,CORS-RTK能夠及時(shí)獲取精確的平面坐標(biāo)和正確的正常高,從而充發(fā)散揮GPS丈量的優(yōu)勢(shì),公路工程丈量將會(huì)更加方便,精度也會(huì)進(jìn)一步提升,會(huì)給我國的公路工程施工和丈量帶來更多的便利。參照文件:董強(qiáng).GPSRTK技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)與路線施工放樣中的應(yīng)用研究[D].山東大學(xué),2011.[2]許婭婭.GPSRTK的發(fā)展及其在公
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