gps-rtk工程測(cè)量技術(shù)應(yīng)用研究

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1、GPS-RTK的工程測(cè)量技術(shù)應(yīng)用研究?jī)?nèi)蒙古師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院呼和浩特010022摘要：通過介紹GPS-RTK的基本結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理,結(jié)合實(shí)例,對(duì)GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量?jī)?yōu)缺點(diǎn)和出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析研究，并且闡述了內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理、成圖、土方量計(jì)算過程及結(jié)果。關(guān)鍵字：GPS-RTK實(shí)地應(yīng)用內(nèi)業(yè)整理1、引言目前,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)(RealTimeKinematic,簡(jiǎn)稱RTK)以其實(shí)時(shí)、高效、不受通視條件限制等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于工程控制測(cè)量、像片控制測(cè)量、施工放樣測(cè)量及地形碎部測(cè)量等諸多方面,倍受用戶青睞。但是,相對(duì)于GPS靜態(tài)測(cè)量,

2、GPSRTK的實(shí)時(shí)性也給測(cè)量人員提出了更高的要求。因?yàn)镚PSRTK測(cè)量缺少必要的檢核條件,作業(yè)時(shí)如果操作失誤或某些技術(shù)問題處理不當(dāng),都將會(huì)給測(cè)量成果帶來嚴(yán)重影響。因此,及時(shí)了解GPSRTK的技術(shù)特點(diǎn)及提高GPSRTK測(cè)量成果精度的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)GPSRTK測(cè)量將大有裨益。基礎(chǔ)建設(shè)與工程建設(shè)迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇，以GPS為基礎(chǔ)的RTK技術(shù)也迅速發(fā)展起來，并在工程測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮著重大作用。RTK技術(shù)是大地測(cè)量、空間技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、無線電通訊與計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合集成，又稱載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站載波相位觀測(cè)值的差分方法。差分GP

3、S有兩種形式：一種是RTK技術(shù)；另一種是RTD技術(shù)。RTK技術(shù)的全稱是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)，即RealTimeKinematicTechnique。RTD技術(shù)的全稱是實(shí)時(shí)偽距差分(或叫平滑偽距差分)技術(shù)。當(dāng)前RTD技術(shù)的定位精度較低，尚不能滿足工程測(cè)量的精度要求，而RTK技術(shù)的定位精度已能達(dá)到厘米級(jí)，完全可以滿足一般工程測(cè)量的精度要求。2、GPS-RTK2.1、GPS-RTK工作原理RTK測(cè)量技術(shù)是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù),是GPS測(cè)量技術(shù)中的一個(gè)新突破,可在野外獲取點(diǎn)位厘米級(jí)的水平精度。其基本思想是:在

4、基準(zhǔn)站上設(shè)置一臺(tái)GPS接收機(jī),對(duì)所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)地觀測(cè),并將其觀測(cè)數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備,實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶觀測(cè)站。在用戶站上,GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí),通過無線電接收設(shè)備,接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測(cè)數(shù)據(jù),然后根據(jù)相對(duì)定位原理,實(shí)時(shí)地解算整周模糊度未知數(shù)并計(jì)算顯示用戶站的三維坐標(biāo)及其精度[1]。2.2、GPS-RTK配置組成GPSRTK測(cè)量系統(tǒng)一般由GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和軟件系統(tǒng)三部分組成。GPS接收設(shè)備包括一臺(tái)基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)和多臺(tái)流動(dòng)站GPS接收機(jī);數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由基準(zhǔn)站的發(fā)射電臺(tái)與流動(dòng)站的接收電臺(tái)組成

5、,它是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的關(guān)鍵設(shè)備;軟件系統(tǒng)具有能夠?qū)崟r(shí)解算出流動(dòng)站三維坐標(biāo)的功能。2.3、GPS-RTK技術(shù)常規(guī)的GPS測(cè)量方法，如靜態(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（Real-TimeKinematic實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分）方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑。高精度的GPS測(cè)量必須采用載波相位觀測(cè)值，RTK定位技術(shù)就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)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。在RT

6、K作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。2.4、GPS-RTK的工程測(cè)量應(yīng)用GPS技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)測(cè)繪界來說無疑是一場(chǎng)技術(shù)革命。隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)的快速發(fā)展，RTK測(cè)量技術(shù)也日益成熟，RTK測(cè)量技術(shù)逐步在工程測(cè)量中得到廣泛的應(yīng)用。（1）控制測(cè)量為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測(cè)繪的需求，城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點(diǎn)。而RTK技術(shù)無論是在作業(yè)精度，還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。（2）線路中線定線RTK測(cè)量技術(shù)用于市政道路中線或電力線中線放樣，放樣工作一人也可完成。（3）建筑物規(guī)

7、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集合關(guān)系，放線精度要求較高。在點(diǎn)位精度收斂高的情況下，用RTK進(jìn)行規(guī)劃放線一般能滿足要求。（4）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。（5）大比例尺地形圖測(cè)繪中，RTK技術(shù)的應(yīng)用使得測(cè)圖更加的方便。（6）其他方面測(cè)量RTK技術(shù)還可用于水域測(cè)量、管線測(cè)量、房產(chǎn)測(cè)量等方面。3、工程概況3.1、研究區(qū)地理位置巴彥淖爾市

8、磴口縣渡口鎮(zhèn)位于河套灌區(qū)西部，北與杭錦后旗毗鄰，西南與巴彥高勒鎮(zhèn)相鄰，東靠黃河。地理座標(biāo)北緯40°9′--40°57＇，東徑106°9＇--107°，海拔高度2046—1030米。項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)位于渡口鎮(zhèn)南灘村，西至南河沿渠;北至南邊渠;東至防洪堤;