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工程測量GPS-RTK技術及其運用實例
發布時間:2020-07-14

  摘    要: 本文就GPS-RTK技術在工程測量工作中的原理和特點、GPS-RTK技術在工程測量中的應用以及RTK測量精度方面進行了簡單分析,希望對提高我國工程測量的準確性,促進我國工程行業的發展等方面有所啟示和幫助。

  關鍵詞: GPS-RTK技術; 原理和特點; 工程測量; 應用;

  0 、引言

  工程項目在正式開始建設之前,需要先對工程區域、橋梁結構以及地質條件進行測量,以此來促進工程建設的順利進行,測量工作主要包含著工程的定線測量、地形測繪、放樣以及施工管理等工作,通過應用GPS-RTK技術可以有效提高工程測量結果的精確度,滿足當前的工程測量工作的要求。

  1、 GPS-RTK技術在工程測量工作中的原理和特點

  GPS-RTK技術應用到工程測量工作中,其主要應用原理是按照載波相位為測量依據的一種實時差分GPS技術,在實際的工程測量過程中,其系統組成主要包含著衛星信號接收系統、數據處理以及傳輸系統等。(1)工作人員在具體的GPS-RTK技術測量過程中,是通過基準站來將測量到的衛星數據和測站信息進行傳送,然后流動站再根據所接收到的基準站的信息對本站的數據信息進行改正,最終得出最準確的工程測量定位信息;(2)工作人員在應用GPS-RTK技術進行工程測量時,需要在基準站內設置一臺信息接收機,然后再設置流動站,流動站可以根據實際的工程測量工作的需要設置多個。在工作過程中,流動站和基準站需要站在同一時刻接收GPS衛星發射的信號,幫助工程的測量人員得出準確的流動站的位置坐標[1]。

  GPS-RTK技術和我國傳統的工程測量技術相比較具有較多的優勢,具體表現為以下幾點:(1)工程測量的過程較為直觀,通過應用GPS-RTK技術,可以將工程的實時測量結果展示出來,方便測量人員隨時查看工程的坐標點;(2)測量的時間較短,通過應用GPS-RTK技術,可以在5s內就獲取精確度較高的工程三維坐標,所需要的工程測量時間相對傳統的測量技術較短;(3)可以全天候作業,且操作的自動化水平較高;(4)在測量的過程中不需要進行通視,工作人員在應用GPS-RTK技術進行工程測量的過程中,各個觀測值之間是相互獨立的,如果某個觀測點出現的了測量失誤,也不會對其他測量數據造成不良影響。
 

工程測量GPS-RTK技術及其運用實例
 

  2、 GPS-RTK技術在工程測量中的應用

  2.1、 控制測量

  現階段,GPS-RTK技術已經被廣泛的應用在我國的工程測量工作中,在實際的測量過程中,可以完成控制網的布設,且測量的精確度和自動化水平也較高。在控制測量工作中的應用如下:

  2.1.1、 GPS控制測量的現場工作

  (1)測量人員需要全面了解測量區域的范圍、地理條件以及現有的控制點,在此基礎上進行GPS點的選擇和布局;(2)在進行GPS定位選擇工作中,測量人員需要將觀測點建立在視野較寬的區域范圍內,在進行測量時,視場中的障礙物的高度角不能超過15°,且附近也不能有反射衛星信號較強的物體,例如大型的建筑物等[2]。

  2.1.2、 GPS現場的觀測和數據的處理

  GPS-RTK技術和我國傳統的工程測量技術相比較具有較大的不同,測量人員在實際的控制測量過程中,需要先進行天線的放置,將其放置在三腳架上,并保證水平居中,然后再進行開機觀測,做好相應的觀測記錄,其記錄方式一般有兩種,GPS接收機自動記錄并存儲和GPS測量手簿存儲。

  2.2、 數據收集工作

  首先,測量人員需要加強對已經獲得的控制點的分析,根據控制點結果來進行地形測量;其次,測量人員需要保證外部無線電臺和基站的覆蓋范圍可以達到10km,以此來保證測量工作的精度;最后,測量人員在正式開始工程測量之前需要先進行流動站的校準,將其測量精度控制在厘米級,并利用RTK控制測量誤差。

  2.3、 數字地形圖的測量

  測量人員通過應用GPS-RTK技術,還可以進行數字地形圖的測量,在實際的測量過程中,所需要的控制點的數量一般較少,可以有效的彌補我國傳統的工程測量技術在測量過程中的缺點,只需要獲取采集點的坐標數據到相應的計算機軟件中,就可以得到測量人員所需要的地形圖,且繪圖的效率和質量都較高,在環境較為復雜的區域也可以進行工程測量。

  2.4、 施工放樣測量工作

  我國傳統的工程施工放樣工作在實際實施的過程中,所使用的測量一起是全站儀,其測量的必要條件是點間的通視,受到地形地物的影響較大,在一定意義上也會影響工程的施工放樣測量工作的效果。通過應用GPS-RTK技術,其在系統軟件中就自帶放樣功能,可以實現工程完成點以及直線等測量工作,自動生成放樣點。

  3、 GPS-RTK技術在工程測量中實際應用實例

  3.1、 工程案例的概況

  某工程項目位于我國的丘陵地區,在進行工程測量工作時,其測量范圍包含著一大片森林保護區,且測量環境較為復雜,測量高度的最大差異達到了300m以上。另外,此工程項目包含著較多的分項目,其中,地質情況比較復雜且施工難度較大的是隧道建設和橋梁建設,對于此工程項目,測量人員使用了GPS-RTK技術進行工程測量。

  3.2 、具體的GPS-RTK測量流程

  (1)對于此工程項目,測量人員將測區范圍設定在5km范圍內;(2)進行了工程坐標轉移參數的設置,對于此次的工程項目來講,因為其地質環境較為復雜,且工程量較大,因此,采取GPS-RTK技術進行工程測量的意義較大,此次測量采取的主要是GPS-RTK Trimble 6700系列。利用設備中自帶的測量控制模塊進行轉換參數設置;(3)在確定了工程測量的控制點參數以后,測量人員需要應用GPS-RTK技術進行分項測量,具體測量內容包含著線路放線、地形測繪、普通控制測量以及縱橫斷面測量等,最終得出全面的工程測量數據信息,并實現數據信息的最大化利用[3]。

  3.3、 測量精度分析

  由表1數據顯示最大測距中誤差為12.777<15(單位為:mm),符合精度要求。

  4 、結束語

  綜上所述,GPS-RTK技術和我國傳統的工程測量技術相比較,其測量精確度較高,且在實際的工程測量過程中,所需要的測量時間較短,操作較為簡短,因此,在我國工程測量工作中的應用水平也越來越高。為此,我國相關工程建設單位需要加強對GPS-RTK技術的投入,充分發揮GPS-RTK技術的優勢作用,提高工程測量工作的水平,進而促進工程的順利施工。

  表1 GPS-RTK的測量精度分析
表1 GPS-RTK的測量精度分析

  參考文獻

  [1]田薇.工程測量應用GPS-RTK技術的分析[J].居舍,2018(10).
  [2]劉琳琳.基于RTK測量技術在工程測量中的應用[J].農家參謀,2018(6).
  [3] 張松景,韓喜峰.GPS-RTK技術在工程測量中的應用[J].城市建設理論研究:電子版,2016,6(14):130.

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