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RTK在城市测量中的应用 摘要: RTK技术,是GPS 测量技术与数据传输技术的结合,是GPS 测量技术中的一个新突破。文章阐述了RTK的含义、系统的组成以及其在测量领域内的 应用 ,并结合实际举例其在城市测量中的应用。 关键词: RTK;GPS;城市测量0 引言随着全球定位系统(GPS)技术的快速 发展 ,RTK(Real Time Kinemati c)测量技术也日益成熟,RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。RTK测量技术因其精度高、实时性和高效性,使得其在城市测绘中的应用越来越广。 1、RTK技术概述实时动态(RTK) 测量系统,是GPS 测量技术与数据传输技术的结合,是GPS 测量技术中的一个新突破。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS 测量技术,其基本思想是: 在基准站上设置1 台GPS 接收机,对所有可见GPS 卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。在用户站上,GPS 接收机在接收GP S 卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并 计算 显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果,便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况,实时地判定解算结果是否成功,从而减少冗余观测量,缩短观测时间。RTK测量系统一般由以下三部分组成:GPS 接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成,它是实现实时动态测量的关键设备。软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能。RTK 测量技术除具有GPS 测量的优点外,同时具有观测时间短,能实现坐标实时解算的优点,因此可以提高生产效率。实时动态定位如采用快速静态测量模式,在15 km 范围内,其定位精度可达12 cm ,可用于城市的控制测量。RTK测量系统的开发成功,为GPS 测量工作的可靠性和高效率提供了保障,这对GPS测量技术的发展和普及,具有重要的现实意义。 2、RTK技术的应用2.1控制测量为满足城市建成区和规划区测绘的需要,城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点,城市、级导线大多位于地面,随着城市建设的飞速发展,这些点常被破坏, 影响 了工程测量的进度,如何快速精确地提供控制点,直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量,要求点间通视,费工费时,且精度不均匀。GPS 静态测量,点间不需通视且精度高,但需事后进行数据处理,不能实时知道定位结果,如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度,还是作业效率上都具有明显的优势。2. 2像控点测量像控点测量是航空摄影测量外业主要工作之一,传统的 方法 要布设大量的导线来测量部分平高点,内业再空三加密。采用RTK技术测量,只需在测区内或测区附近的高等级控制点架设基准站,(若测区内或测区附近无高等级控制点,可先加密),流动站直接测量各像控点的平面坐标和高程,对不易设站的像控点,可采用手簿提供的交会法等间接的方法测量。像控点的精度要求对于RTK测量来说是不难达到的。与传统作业相比较,它不需要逐级布设控制点;与静态GPS 测量相比,缩短了作业时间,因而大大提高了作业效率,功效至少提高35倍。2. 3线路中线定线RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样,放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器,即可放样。放样方法灵活,即能按桩号也可按坐标放样,并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移动,直到误差小于设定的为止。2. 4建筑物规划放线建筑物规划放线,放线点既要满足城市规划条件的要求,又要满足建筑物本身的几何关系,放样精度要求较高。使用RTK进行建筑物放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系,对于短边,其相对关系较难满足。在放样的同时,需要注意的是测量点位的收敛精度,如果点位收敛精度不高的情况下,强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛高的情况下,用RTK进行规划放线一般能满足要求。2. 5用地测量在建设用地勘测定界测量中,RTK技术可实时地测定界址点坐标,确定土地使用界限范围,计算用地面积,在土地分类及权属调查时,应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测,提高了测量速度和精度。转贴于 2. 6其他方面测量RTK技术还可用于地形测量、水域测量、管线测量、房产测量等方面。用RTK测图,可不用布设图根控制,仅依据少量的基准点,即可直接测定地形地物点坐标,如果用专业测图软件,通过 电子 手簿记录即可实现数字化测图。在水下地形测量是,RTK能自动导航和按距离或时间间隔自动采点,只要将天线高量至水面,加水深改正后,即可高精度的实时测定水下地形点的三维坐标,由专业软件成图。 3、GPS RTK 在城市测量中的 应用 实例 分析下面以漳州市某城区地籍测量工程中GPS RTK测量技术的应用为例,阐述该技术的应用情况。测区位于漳州某城区,该城区为 工业 区和居民生活区,城市建构筑物密集, 交通 繁忙,无线电信号复杂,街道两旁树木密集。本次需测量的宗地地块遍布整个城区,总测量面积约20km 2 ,分布区域近45km 2 ,权属关系复杂,用地种类较多,宗地数目多,权属界址点数量大,采用常规测量手段施测十分困难,很难在短时间内完成所有宗地的权属界址点测量工作,以满足宗地权属单位对地籍测量工作的要求。采用GPS RTK 测量技术作为本测区宗地权属界址点坐标的实测技术手段,在充分调研论证并通过试验检测认证的基础上全面实施,取得了比较好的效果。其作业过程如下:选取精度高、可靠性好的城市基本控制网点作为RTK 测量的工作基准在试用试验阶段,针对所选用的GPS 仪器,得出了该城区流动站在作用距离为4 km 范围内,能高质量、清晰地接收基准站发出的数据。以此为 参考 数据,选定了分布于该城区的城市D 级GPS 三维控制网点7 点,组成本次地籍测量工作的基准框架网,并利用7 个控制点的WGS- 84 坐标系和1954 年北京坐标系成果 计算 出用于GPS RTK 测量的7 个坐标转换参数。GPS RTK 定位精度试验选取1 个GPS RTK 测量基准网点,架设RTK 基准站,流动站在离基准站4km 范围内,有目的地施测了原本市城市5“级控制点、E 级GPS 控制点和宗地权属界址点共计19 个点,并采用静态GPS 测量技术、全站仪测量技术测量宗地权属界址点坐标,将这些测量结果、已知成果与RTK测量结果相比较。RTK 定位精度评价从上表中比较数据可以看出:RTK 测量结果与其他测量技术获取的测量结果互差均在厘米级,其中互差最大为1. 8cm ,最小为0. 3cm ,平均为1. 12cm.可以认为GPSRTK测量结果的点位精度达到厘米级,而且各点位之间不存在误差累积,克服了传统测量技术的弊病,完全能满足城镇地籍测量对权属界址点的测量精度要求。采用GPS RTK 测量技术施测界址点坐标在检测试验取得成功的基础上,以RTK 基准框架网点为基础,分别架设GPS 基准站,使用1+ 2 工作模式,用两套GPS RTK 接收机作为流动站进行测量。由于所用GPSRTK系统的发射电台只有4W,十分省电,电,中途不需更换电池,就可使用1天,十分方便; 流动站在第1 次测量时,在一已知点上作RTK 测量,其测量结果与已知点进行比较,从而检查RTK 系统是否工作正常及基准站坐标输入是否正确; 最后,将GPS 获得的数据处理后直接录入计算机,可及时地精确地获得界址点图形信息,准确地制作宗地图、地籍图,计算宗地面积等。 4、 总结RTK在控制测量以及施工放样中有着广泛的运用,比传统的测量仪器的测量,它有着省时省工且精度高等特点,但其在碎部测量中的应用还是有一定的限制。在进行测量时,主要注意事项是基准站选择要在比较中心、位置空旷开阔的至高点上,且周围无磁场的 影响 ,这样流动站接收的信号好。并把观测成果与首级控制成果进行整体平差,这样动态观测经平差后的精度就较高。转贴于 -全文完-
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