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【摘要】随着科学技术的不断发展,传统测绘技术在向着数字化测绘技术转化,工程测量领域也正经历这一场数字化变革,GPS-RTK技术就是这场变革中的急先锋。本文首先分析GPS-RTK技术特点,相较于传统的测量方法而言,从技术测量、地质勘探测量和地形测量者三个方面来分析GPS-RTK,以供参考。
【关键词】工程测量;GPS-RTK技术;技术特点
一、GPS-RTK技术系统介绍及其技术特点分析
(一)GPS-RTK技术系统的组成
在应用GPS-RTK的过程中可以分为三个部分,即数据链、流动站以及基准站。发送机、发送电台以及电源、电线都是基准站的组成部分;接收机、接收电台以及天线等是流动站的组成部分;应用软件则是分析数据,进行工程测量和实时动态差分的应用软件组成,在运用这项技术的时候有机的结合了全球定位系统和数据传输技术,基准站通过天线和发送电台来传输获得的数据,将其传输给流动站,并保证其准确性,接受台的信息由流动站来接受,并由流动站进行计算,得到精确的测量结果。
(二)GPS-RTK测量的作业流程
(1)收集控制资料。工程所需要的资料定位要以现有的工程资料为基础,定期检查高等级的已知控制点,保证准确的收集资料;
(2)基准站的设置。通常情况下,收集的已知控制点不能直接进行使用,将多个加密控制点设置在测区内是非常必要的,基准站的位置就是这些控制点,此外,将接收机安装在基准站上,并使其配备有效的参数;
(3)流动站的设置。流动站的建立GPS-RTK技术有效应用的必不可少的环节之一,在不同地区,其流动站的存在形式也多种多样,其中最重要的内容就是将GPS接收机安装在流动站上,以实现实时监测测量数据的目的;
(三)GPS-RTK测量的技术特点
(1)将GPS-RTK测量技术充分应用在工程测量的过程中,既可以对动态数据实时监测,同时也使工程测量更直观、更透明;
(2)测量时间短。在测量环境良好的情况下,三维坐标可以在短时间内计算出来,并保证一定的的准确度;
(3)全天候作业。在测量的过程中,GPS-RTK技术接收到的卫星信号是有数量限制的,最多只能是四颗,这就足以支持GPS-RTK技术全天候作业,测量数据的传输不会受到干扰和影响;
(4)自动化、简单化的操作流程在一定程度上提高了工作效率。GPS-RTK测量技术将会朝着智能化的方向发展,这就降低了观测人员的工作量,观测人员在观测的过程中只需要适当调整天线,并接通电源即可;
(5)GPS-RTK测量技术实施是否具备有效性,与地理位置的复杂程度没有关联。各基站互相独立,数据传输可以实现单独性,外界因素对其几乎没有干扰。
二、GPS-RTK在工程测量中的应用
2.1地形测量
① 利用 GPS-RTK测量技术的优点
在绘制大比例尺地形图时,若采用GPS-RTK测量技术,加密控制是无需进行的,这就有利于节省工作时间,当首级控制网建成之后,方可展开碎部测量工作,在已知控制点上或未知控制点上设置基准站均可,为采集数据作业提供了便利。在测量的过程中,多个流动站可以通过一个基站实现正常的作业,操作简捷,一个基站可以交由一个人来负责,只需要在沿线碎部点停留几秒就可以获得每点的高程和平面坐标。
② 传统测量方法的不足与缺陷
大比例尺地形图对于矿山规划设计和地质勘探过程中至关重要,这是其最基本的资料。地形图的质量在一定程度上决定了设计是否合理科学、勘探是否得以有序进行。在传统的测量方法当中,首当其冲的就是要建立控制网,其次加密控制点,然后布设土根点,再然后安置仪器,最后绘制大比例尺地形图。通常情况下需要的测量仪包括经纬仪、绘图板以及大平板仪等等,绘图依然会依赖高密度控制点,这无疑就使工作量和劳动强度大大增加,从而降低绘制速度和图表的精确度。
③ 具体应用
某测量单位在地质勘探的过程中,有效的应用了GPS-RTK测量技术,20台接收机被投入使用当中,1:5000全野外数字化地形测量570 km2只需要大约120天的时间就完工了,在地质勘查过程中,地形图的可靠性有助于推动地质勘查工作的顺利进行。
2.2地质勘探测量
① 利用 GPS-RTK测量技术的优点
地质勘探工程测量会随着GPS-RTK技术的运用而变得更加方便、简单,使测量精度大幅度提高,多个移动站的定位测量可以由一个基准站来实现,此外,可以有效地降低勘探线上的障碍物对测量的影响程度,可以灵活布置工程点定位、布设勘探网以及勘探线剖面测量等。
② 传统测量方法的不足与缺陷
在地质勘探工程测量中,传统的测量方法应用起来非常之麻烦,繁多的作业程序无疑会增加误差出现的可能性,增加了劳动强度,降低了测量进度、工作效率和测量成果的质量。
③ 具体应用
某单位在地质勘探工作中,充分运用了GPS-RTK测量技术,投入的接收机就有20台,所有的地形测量工作和控制测量工作在12个月内就全部完成了,总共完成钻孔放样4505个、勘探线剖面测量1583.7km以及钻孔定测4070个。
2.3技术测量
① GPS-RTK定位技术的特点
GPS-RTK定位技术可以全天候测量并保证其精确度比较高,并且测量站相互之间无需通视,这既节省了时间,也降低了资金成本的投入。因此,在各级平面控制网的建立过程中,传统测量方式基本上已经被 GPS-RTK定位技术取缔了。
② 利用GPS-RTK定位技术的优点
GPS-RTK定位技术在高程控制网的建立过程中也有着非常明显的特点,一般情况下,测区在低丘地区或平地地区,并且面积在以内,联测4~5个高精度的已知高程点即可。如果测区的面积超过,需要联测6~10个高精度的已知高程点,然后通过高程拟合的方法就可取得测区内所有控制点的高程。
③ 传统测量方法的不足与缺陷
在传统矿区控制测量的过程中,传统测量方法的应用要以相关等级控制点为基础,这其中需要的测量工具主要包括测边网、线型锁、测角网、导线网以及边角网等等,传统测量方法的缺陷也比较突出,时间、地形、天气等因素对其影响比较大,必须满足一定的条件,尤其是通视条件,在观测当中受到时间条件和气象条件的影响程度也比较大。在测量的有些点位,通视条件需要较高的观测点,而这往往需要投入大量的资金,或者在观测过程中需要将障碍物排除出去的话,时常会出现砍伐大量树木的现象。传统的测量方法费用较高、耗时较长,并且测量精度存在一定的误差等等,这些问题对地质勘查测量工作的顺利进行都产生不利的影响。
④具体应用
某地质勘查单位在勘查项目中,在三个旱季的时间(12月至次年5月)内完成了三等GPS-RTK控制测量2000 km2,四等GPS-RTK控制测量570 km2,一共布置了115个控制点,投入使用的接收机就有12台,共同工作了50天,且控制網的建立也比较高效快速,为接下来的工作奠定了基础。
结语:
综上所述,相较于其他的测量方式,GPS-RTK测量技术具有测量质量高、作业速度快等特点。可以预见,GPS-RTK势必会在今后的工程测量工作中被大范围的推广和运用,其优势也会更加突出,进而推动整个地质勘查工程测量的发展。
参考文献:
[1]孙登海.GPS-RTK在工程测量中应用及其技术特点[J].江西建材,2014,(10).
[2]谭毅锋.GPS-RTK技术在工程测量中的应用[J].中国新技术新产品,2015,(08).
【关键词】工程测量;GPS-RTK技术;技术特点
一、GPS-RTK技术系统介绍及其技术特点分析
(一)GPS-RTK技术系统的组成
在应用GPS-RTK的过程中可以分为三个部分,即数据链、流动站以及基准站。发送机、发送电台以及电源、电线都是基准站的组成部分;接收机、接收电台以及天线等是流动站的组成部分;应用软件则是分析数据,进行工程测量和实时动态差分的应用软件组成,在运用这项技术的时候有机的结合了全球定位系统和数据传输技术,基准站通过天线和发送电台来传输获得的数据,将其传输给流动站,并保证其准确性,接受台的信息由流动站来接受,并由流动站进行计算,得到精确的测量结果。
(二)GPS-RTK测量的作业流程
(1)收集控制资料。工程所需要的资料定位要以现有的工程资料为基础,定期检查高等级的已知控制点,保证准确的收集资料;
(2)基准站的设置。通常情况下,收集的已知控制点不能直接进行使用,将多个加密控制点设置在测区内是非常必要的,基准站的位置就是这些控制点,此外,将接收机安装在基准站上,并使其配备有效的参数;
(3)流动站的设置。流动站的建立GPS-RTK技术有效应用的必不可少的环节之一,在不同地区,其流动站的存在形式也多种多样,其中最重要的内容就是将GPS接收机安装在流动站上,以实现实时监测测量数据的目的;
(三)GPS-RTK测量的技术特点
(1)将GPS-RTK测量技术充分应用在工程测量的过程中,既可以对动态数据实时监测,同时也使工程测量更直观、更透明;
(2)测量时间短。在测量环境良好的情况下,三维坐标可以在短时间内计算出来,并保证一定的的准确度;
(3)全天候作业。在测量的过程中,GPS-RTK技术接收到的卫星信号是有数量限制的,最多只能是四颗,这就足以支持GPS-RTK技术全天候作业,测量数据的传输不会受到干扰和影响;
(4)自动化、简单化的操作流程在一定程度上提高了工作效率。GPS-RTK测量技术将会朝着智能化的方向发展,这就降低了观测人员的工作量,观测人员在观测的过程中只需要适当调整天线,并接通电源即可;
(5)GPS-RTK测量技术实施是否具备有效性,与地理位置的复杂程度没有关联。各基站互相独立,数据传输可以实现单独性,外界因素对其几乎没有干扰。
二、GPS-RTK在工程测量中的应用
2.1地形测量
① 利用 GPS-RTK测量技术的优点
在绘制大比例尺地形图时,若采用GPS-RTK测量技术,加密控制是无需进行的,这就有利于节省工作时间,当首级控制网建成之后,方可展开碎部测量工作,在已知控制点上或未知控制点上设置基准站均可,为采集数据作业提供了便利。在测量的过程中,多个流动站可以通过一个基站实现正常的作业,操作简捷,一个基站可以交由一个人来负责,只需要在沿线碎部点停留几秒就可以获得每点的高程和平面坐标。
② 传统测量方法的不足与缺陷
大比例尺地形图对于矿山规划设计和地质勘探过程中至关重要,这是其最基本的资料。地形图的质量在一定程度上决定了设计是否合理科学、勘探是否得以有序进行。在传统的测量方法当中,首当其冲的就是要建立控制网,其次加密控制点,然后布设土根点,再然后安置仪器,最后绘制大比例尺地形图。通常情况下需要的测量仪包括经纬仪、绘图板以及大平板仪等等,绘图依然会依赖高密度控制点,这无疑就使工作量和劳动强度大大增加,从而降低绘制速度和图表的精确度。
③ 具体应用
某测量单位在地质勘探的过程中,有效的应用了GPS-RTK测量技术,20台接收机被投入使用当中,1:5000全野外数字化地形测量570 km2只需要大约120天的时间就完工了,在地质勘查过程中,地形图的可靠性有助于推动地质勘查工作的顺利进行。
2.2地质勘探测量
① 利用 GPS-RTK测量技术的优点
地质勘探工程测量会随着GPS-RTK技术的运用而变得更加方便、简单,使测量精度大幅度提高,多个移动站的定位测量可以由一个基准站来实现,此外,可以有效地降低勘探线上的障碍物对测量的影响程度,可以灵活布置工程点定位、布设勘探网以及勘探线剖面测量等。
② 传统测量方法的不足与缺陷
在地质勘探工程测量中,传统的测量方法应用起来非常之麻烦,繁多的作业程序无疑会增加误差出现的可能性,增加了劳动强度,降低了测量进度、工作效率和测量成果的质量。
③ 具体应用
某单位在地质勘探工作中,充分运用了GPS-RTK测量技术,投入的接收机就有20台,所有的地形测量工作和控制测量工作在12个月内就全部完成了,总共完成钻孔放样4505个、勘探线剖面测量1583.7km以及钻孔定测4070个。
2.3技术测量
① GPS-RTK定位技术的特点
GPS-RTK定位技术可以全天候测量并保证其精确度比较高,并且测量站相互之间无需通视,这既节省了时间,也降低了资金成本的投入。因此,在各级平面控制网的建立过程中,传统测量方式基本上已经被 GPS-RTK定位技术取缔了。
② 利用GPS-RTK定位技术的优点
GPS-RTK定位技术在高程控制网的建立过程中也有着非常明显的特点,一般情况下,测区在低丘地区或平地地区,并且面积在以内,联测4~5个高精度的已知高程点即可。如果测区的面积超过,需要联测6~10个高精度的已知高程点,然后通过高程拟合的方法就可取得测区内所有控制点的高程。
③ 传统测量方法的不足与缺陷
在传统矿区控制测量的过程中,传统测量方法的应用要以相关等级控制点为基础,这其中需要的测量工具主要包括测边网、线型锁、测角网、导线网以及边角网等等,传统测量方法的缺陷也比较突出,时间、地形、天气等因素对其影响比较大,必须满足一定的条件,尤其是通视条件,在观测当中受到时间条件和气象条件的影响程度也比较大。在测量的有些点位,通视条件需要较高的观测点,而这往往需要投入大量的资金,或者在观测过程中需要将障碍物排除出去的话,时常会出现砍伐大量树木的现象。传统的测量方法费用较高、耗时较长,并且测量精度存在一定的误差等等,这些问题对地质勘查测量工作的顺利进行都产生不利的影响。
④具体应用
某地质勘查单位在勘查项目中,在三个旱季的时间(12月至次年5月)内完成了三等GPS-RTK控制测量2000 km2,四等GPS-RTK控制测量570 km2,一共布置了115个控制点,投入使用的接收机就有12台,共同工作了50天,且控制網的建立也比较高效快速,为接下来的工作奠定了基础。
结语:
综上所述,相较于其他的测量方式,GPS-RTK测量技术具有测量质量高、作业速度快等特点。可以预见,GPS-RTK势必会在今后的工程测量工作中被大范围的推广和运用,其优势也会更加突出,进而推动整个地质勘查工程测量的发展。
参考文献:
[1]孙登海.GPS-RTK在工程测量中应用及其技术特点[J].江西建材,2014,(10).
[2]谭毅锋.GPS-RTK技术在工程测量中的应用[J].中国新技术新产品,2015,(08).