GPS-RTK技术在公路工程测量中的应用研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 22 日 作者简介:王志强(1991),男,汉族,河北承德人,本科,河北双塔建设工程有限公司,中级职称,研究方向为 GPS-RTK技术在公路工程测量中的应用研究。-131-GPS-RTK 技术在公路工程测量中的应用研究 王志强 河北双塔建设工程有限公司,河北 承德 067000 摘要:摘要:GPS-RTK 因其高精度和实时性,已被广泛地用于公路工程测量。另外,GPS-RTK 技术还可以打破时间和空间的局限,24 小时全天候定位,并且在现场观测时,无需花费过多的人力物力,对测量员构成了充足的支撑,并提供了较高的信息准确性。作为公路工
2、程测绘工作者,在对 GPS-RTK 技术进行定位时,也要根据实际情况,充分利用 GPS-RTK 技术,使其达到最大的效果,既能确保高精度又高效率。关键词:关键词:GPS-RTK;技术;公路工程;测量应用 中图分类号:中图分类号:U412 GPS-RTK 技术的运用,可以减少工作人员的工作量,使测绘工作变得更方便,而且具有很高的精度,对周围的环境也有很好的适应性,外界环境如天气等对它的影响很小,通视条件也比较好,是一项高质量的工程测量技术。1 GPS-RTK 技术的应用原理 RTK 技术是指基准站、流动站和通信系统三个主要组成部分之间的相互联系,并通过建立无线通讯来进行动态测量。在实际应用中,选
3、择高精度的第一级控制点(参考点)并与其相匹配的接收机(参考点),在连续观测期间,布设在流动站上的接收机能够实时接收卫星信号,此外,还能从基准站接收到的观察数据,并通过电子手册进行运算,然后获得高精度的流动站的 3D 坐标数据和测绘精度,所有的工作都按一定的程序有条不紊地进行着,并且大部分都是自动化操作。2 GPS-RTK 技术的优势与缺点 2.1 GPS-RTK 系统的优势(1)仪器操作简便 在传统的工程测绘方式中,需要大量的测绘人员参与,GPS-RTK 技术的运用,由于其操作简便,仅需一台测绘设备即可。另外,GPS-RTK 技术中的参考站只需一次建立,就能重复利用。此外,该测试设备内置的软件
4、可以实现对卫星传输的数据的自动解算,降低了人工干涉和测量误差。(2)测量数据精确 一般情况下,一个参考站至少可获得 5 颗以上的 GPS 卫星资料,在条件较好的情况下,可同时获得 10颗以上的 GPS 资料。同时,利用 GPS-RTK 设备,可以获得测量结果的误差,并对误差进行有效的控制,最大可以达到厘米级。采用 GPS-RTK 技术,可将测量结果在仪器内实时保存,减少了测量人员的工作量,提高了测绘工作的质量与效率。(3)可以避免累计误差 GPS-RTK 技术在移台和非移台条件下都不会对测量结果造成任何影响,其精度可以达到厘米级。然而,全站仪、水准仪等传统的测量仪器,在移站过程中,会产生一定的
5、误差,并且这种误差会随移站次数的不同而发生改变,如果搬站次数太多,则会引起较大的误差,进而影响测量工作的质量与精度。(4)测量数据高 以往采用常规的量测装置,测点与量测装置间必须达到光达的要求,而 GPS-RTK 则不需满足光通视的要求。GPS-RTK 技术在复杂地形环境中的应用,不仅节约了人力成本,还节约了建设成本。GPS-RTK 技术所具有的仪器具有携带方便、便于携带等优点,可极大地提高测绘工作的效率。2.2 GPS-RTK 技术的局限性 GPS-RTK 技术虽然为测绘工作提供了极大的便利,但也有其自身的不足之处,在实际应用中也存在着一些问题。(1)GPS-RTK 的信号易受多种因素的影响
6、,如:GPS 卫星、大气和密林等,都会引起 GPS 信号的偏移。中国科技期刊数据库 工业 A-132-GPS-RTK 是一种主要的 RTK 测量方法,它主要是利用 GPS 信号和无线电差频信号进行测量。GPS-RTK 技术应用于实际工程中,必须经过专门的调试。(2)参数设定不当,获取的数据准确性不够,在进行工程测绘前,若测量员对 GPS-RTK 设备的调试没有很好的掌握,造成了参数设定的失误,不仅会影响到测量的精度,还会造成测量工作的返工。尤其是在野外,由于没有任何的控制点,使得参数的设置变得非常困难。(3)测绘软件的专业化程度不够,解算精度较低,GPS-RTK 装备所配备的公路测绘软件若有缺
7、陷,就可能造成测量结果的偏差。然而,当前的测试软件还没有达到专业的程度,要想确保测试工作的成功,还有待于进一步的完善。在工程实践中,由于某些应用程序存在着一定的不足,造成了工程施工中的误差,从而影响到后续的高速公路施工。3 GPS-RTK 技术在公路工程测量中的应用 3.1 应用于公路控制测量 在建筑工程的施工中,控制测量是最基本的一种,其目的就是通过对工程场地进行平面定位,确定高程,并由此形成施工场地的控制网。在高速公路施工中,除某些需要精确控制的点位外,其它点位都可以利用GPS-RTK 技术实现。在进行动态测量时,只要数据的准确性达到要求,就可以马上停止观测,这样就可以减少不必要的观测,提
8、高观测的效率。而传统的静态、准静态及准动态测量方法都没有这种特点,造成了“返工”“重测”的现象,对工程的进度造成了很大的影响。首先,采用 GPS-RTK 技术,在平面网放样基础上,初步建立平面控制网;然后,选取 B 类控制点为复测点,采用实地观察的方法,对其进行复核,最终实现平面控制网的优化。最后,通过对实测资料的分析,得出基线分析结果,并进行网平差计算,以保证测量的精度。在应用 GPS-RTK 技术时,因为无需使用全站仪、经纬仪、水准仪等测量仪器,因此无需考虑各个控制点间的通视问题,无需将多个设备置于被测线路上,从而使测设工作变得更加容易。然而,在进行控制测量前,在初步测绘完毕后,应在实地资
9、料处理前,对卫星数目、位置、卫星信号质量、卫星高度截止角等卫星资料进行检验,以确保资料的精度。若发现有不良点,需重测,以避免检测结果不准确。3.2 应用于公路中线测量 采用 GPS-RTK 技术在公路中心线的测量中,采用的主要是直线和曲线两种方式,从而得到中心线的精确坐标,从而获得相应的信息。在中线测量时,勘测人员还应根据工程实际情况及施工计划,对重点点位进行取样点的定位,以便完成各点位的位置及间距的测绘工作,确保测量精度。此外,还要根据现场实测资料,对重要桩位置进行观测,并进行分析,从而对施工方案进行修正。3.3 应用于地形测图 在进行公路施工前,需要在大比例尺的带状地形图上进行路线比选,通
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