禤达乐
广西华业建筑工程有限公司广西省防城港市538021
摘要:GPS-RTK技术的应用可以有效的提升测量工作的实际精度。在本篇文章中将会针对GPS-RTK技术展开概述,进而针对GPS-RTK技术在道路工程测量中的实际应用展开研究,希望可以为相关人员提供参考帮助。
关键词:GPS-RTK技术;道路工程测量;应用
连续运行卫星定位系统(GPS-RTK)具有操作简便、成本低,精度高、实时性强,震盖率广等优点,尤其是GPS系统中所具有的PTK功能,能够在真正意义上转变以往较为传统的测量工作模式,可以满足各行业、领域的需求,精度和工作效率较高,极大地提高测量的工作效率。因此为了可以更好的提高道路工程测量数据的准确度,就需要在实际测量工作中充分应用GPS-RTK技术。
一、GPS-RTK技术的概述
GPS-RTK技术(GPS-Real-timekinematic,实时动态),是目前美国自主研发的全球卫星导航系统,同时其也是继中国的北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS)与俄罗斯的GLONASS之外第三个成熟的卫星导航系统。这一研究不仅是我国科技方面的进步,同时对于我国经济的发展而言也有着一定程度上的推动作用。在实际应用GPS-RTK技术时,其可以准确测定流动监测点的地理位置和大地坐标,在信息处理中心配合数字电子地图可获得更加准确的监测和预报产品;将道路工程传感器监测到的原始数据,按照一定的数据格式进行自动压缩、打包;自动定时将压缩后的监测数据传送回监测信息中心,完成监测数据近实时传输任务;按照信息中心的要求,向道路工程传感器传输指令,完成指定监测类型数据、指定监测频度的数据监测,并实时将监测数据传输回信息处理中心;完成有人道路工程与信息处理中心之间的、道路工程与道路工程间的点对点广域短消息双向通信,加强道路工程通信能力和应急通信保障能力;提供信息处理中心对所有有人值守道路工程的一点对多点数据短消息广播功能,加强上级机关对所属道路工程的控制和管理能力,提高应急通信保障能力;利用太阳能电池等技术,提高道路工程数据测量的精确度【1】。
二、GPS-RTK技术在道路工程测量中的实际应用
1、GPS系统变形趋势的监测实验
由于GPS系统在实际展开测量的相关工作时,对于实际精度有着2cm左右的标准要求,但是在实际展开工作的过程中会受到很多因素的影响,最终就会导致实际精度与标准要求出现较为严重的误差。因此,为了能够对GPS系统在实际展开测量的相关工作时,研究出其对变形监测所能够达到的敏感程度,本文主要在某大学的分校区中挑选八个地点作为监测地点,并采用天宝型号为R8的接收机对本地的GPS系统展开连接,在连接成功之后就可以对八个监测地点展开初期监测,再完成初期监测后,就需要将所有监测点朝向一边同时移动出一定距离,这个距离大约可以在1-4cm之间,移动完毕后就可以对其展开第二期的监测。与此同时,就可以根据每次监测收集相应的信息数据,并对最原始的信息数据展开处理工作,从而得出所有监测点出现变化的相差值,另外如果将所有监测点所发生变化的趋势朝向一个方向统一的话,就能够更加直接的了解到所有监测点之间存在的变形关联,如下图1所示:
图1朝向东方的变化趋势
在上图中分别将所有监测点在两个方位的变化趋势,在这其中朝向北方的实际变形量会更大一点,所有监测点所出现的变化趋势基本一致。通过详细的研究实验后可以得以,所有监测地点之间变形量会有一定的差别,有些已经完全达到了cm的级别,而且在对GPS-RTK展开测量工作时,精度的标准要求会因为很多因素的限制发生变化,甚至还有可能出现cm级别的变化,因此,这种测量方式能够对cm级别的变化趋势展开监测工作,但目前还无法达到mm级别的变化趋势监测工作【2】。
2、基于GPS坐标的差分处理实验
2.1、信息数据的采集
在采用天宝型号为R8的接收机连接本地的GPS系统后,采取信息数据的间隔可以调设在5s左右,从而得出所有监测地点在连续五次监测中的监测数值,再通过应用全站仪后视的定向方式来得出八个监测地点的实时坐标,并将所得出的实时坐标当做坐标值,最终将采集信息数据的工作完成。
2.2、坐标差分的处理方案
通过全站仪后视的定向方式,可以把已经得出来的坐标作为已知值,但这种全站仪后视的定向方式与GPS的系统有所不同,因此,就需要使用四参数方式将已得的坐标值变成GPS的实际坐标。并同时对这两个坐标展开差分之间的处理,将差分处理得出的坐标改正值放到GPS中,将其与坐标的正确值展开相互对比,通过这样对位置之间所展开的差分技术研究,能够有效的提升GPS-RTK测量的实际精度【3】。通过在监测地点的X与Y方向计算误差的具体公式为:
在公式中△所代表的是监测地点在真值与转换值之间的误差;n所代表的是测量工作的总数值;σ所代表的是中误差,能够将定位系统的准确性与统一性反映出来。具体情况如表1所示:
由此可见,在对已知的坐标值所展开的差分处理,所得到的实际精度约在2cm之内,与原监测值相互对比的话,能够明显的看出实际精度的范围开始逐渐发生收敛,比如:在X方向的A点与F点的实际精度都有一定程度的提升。通过这种方法最终所得的实际精度会比较高,坐标系统也会更加稳定,在针对cm级别的变化趋势展开监测工作时,能够有效的降低误差将实际精度提升【4】。
结束语:综上所述,在互联网技术和GPS技术的发展之下,GPS已经逐步测绘生产的重要方法。基于GPS技术的RTK测量通常可达1~2cm的标称精度,但GPS同样会受观测条件的限制。上文以实验为基础,探讨了不同的坐标差分类型对结果的影响,以及是否可达mm级精度,所得的实验结论可供参考。
参考文献:
[1]谭森水.浅析GPS-RTK在工程测量中的应用及其特点——以丰顺县奖坑至榕树塘公路测绘项目为例[J].城市地理,2018(2X):152-153.
[2]贾勇杰,裘松立.浅谈GPS-RTK测量技术在公路工程中的运用[J].科技资讯,2017,15(22):68-70.
[3]王盼.工程测量中GPS-RTK的应用及精度分析[J].建材发展导向:下,2017,15(11):286-286.
[4]李峰.GPS-RTK技术在土地整理测绘工程测量中的应用[J].河南科技,2018,648(15):127-128.