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网络RTK技术在测量中的广泛应用


所属栏目:计算机网络论文
发布时间:2012-11-28 09:15:04  更新时间:2012-11-28 09:39:03

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摘要:网络RTK技术,是GPS 测量技术中的一个新突破。论文阐述了RTK的测量原理、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广泛应用。

关键词:网络RTK技术;GPS;CORS

1、引言

GPS技术在测绘领域的应用,改变了以往必须在光学通视条件下通过测角、量边和测高差的方法来间接确定地面点的空间位置的方法,是测绘技术的一次质的飞跃。RTK(Real - time kinematic)实时动态定位技术(RTK测量系统),能够实时、迅速、精确定位,代表着现代测绘仪器的发展方向,在城市和矿山等区域性的测量工作中发挥越来越大的作用,有着广阔的发展前景。现在网络RTK技术已逐渐成熟,网络RTK在具备RTK的优点基础上,同时融入了通讯网络技术等,使其测量范围更广,抗干扰性更强等优点,将会应用于各种测量中,产生了非常大的社会与经济效益。

2 、网络RTK技术的基本作业原理

网络RTK技术也叫多基站RTK技术,是对普通RTK方法的改进。基于全球卫星定位导航系统的连续运行参考站网络(continuously operating reference stations),简称CORS系统,是网络RTK的第三代定位技术。目前应用于网络RTK数据处理的方法有多种,其中虚拟参考站技术最为成熟。

在某一大区域内,建立若干个连续运行的GPS基站,根据这些基站的观测值,建立区域内GPS主要误差模型,系统运行中将这些误差从基准站的观测值中减去,形成“无误差”的观测值,然后利用这些无误差的观测值和移动的观测值,经有效的组合,在移动站附近建立起一个虚拟参考站,移动站与虚拟参考站进行载波相位差分改正,实现实时RTK。

3、网络RTK技术的应用

3.1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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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。

3.2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3~5倍。

3.3线路定线测量

RTK测量技术用于市政道路中线或电力线中线放样,放样工作一人就可完成。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。

3.4建筑物定线测量

建筑物放线,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进行建筑物放线一般能满足要求。

3.5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。

4、总结

(1) 利用RTK进行测量不受天气、地形、通视等条件的限制,测量操作简便、机动性强,工作效率比传统方法提高数倍,大大节省人力,不仅能够达到测量的精度要求,而且误差分布均匀,不存在误差积累问题。但为了得到高精度的测量数据,必须求出适合于本地区的坐标系统转换参数和水准面模型转换参数。

(2)网络RTK的优势具有强大的生命力,随着国家基准站网及区域性基准站网建成运行,网络RTK技术日益成熟,将会代替常规测量方式,大大提高生产效率,减少外业测量工作量。

参考文献:

[1] 严小平. GPS-RTK在城镇地籍测量中的应用分析

[2]袁安存《全球定位系统(GPS)原理与应用》

[3] 姚连壁,朱照宏.RTK技术在道路定测中应用的研究[J].中国公路学报.2000.13(1):14~17

[4] 周忠谟,易杰军,周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].北京:测绘出版社.



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