基于GPSRTK技术的线路工程测量研究

R T K是一种新型卫星定位测量仪器, 融G P S技术和G L O N A S S技术为一体的GG24板, 属双星高动态产品。可作控制测量、地震放线、地籍测量、地形测量和工程放样等。R T K的作业模式主要为静态测量和动态测量。下面从线路测量、线路控制测量及地形测量三个方面探讨RTK技术在线路工程测量中的应用。

1 RTK在线路工程测量中的应用

在线路测量中, RTK主要用作线路定线、定位。即先任意假设一基准点, 并在此基准点上架好基准站:基准站的设置中输人假设的基准点的54坐标和84坐标 (84坐标可现场单点求得) 及假设高程, 然后由RTK流动站先测量选定的两转角的坐标及高程, 依据转角的坐标在其间由RTK动态测量中点放样或直线放样方式, 加密放样一定数量的直线桩以及定测塔位桩。注意: (1) 每个桩段测量必须使用同一基准站; (2) 两台流动站的转换参数必须一致。

RTK应用在线路测量中的优越性主要表现在:不用考虑现场通视情况, 误差不会累积, 不仅大大提高工作效率, 定线精度也提高了;RTK定线测量精度在随后的工测定位, 组校测时得到检验和保证, 证明RTK测量完全能够满足线路定线、定位测量的精度要求。如2004年某500kV终勘定位工程, 全长300km, 航测成图, 全线GPS外控作了许多基准点, 终勘定位时全部利用R T K定线、定转角塔位见表1。

2 RTK在线路控制测量中的应用

控制测量时, 主要利用RTK静态测量作导线控制测量及动态测量做图根点测量。

(1) 导线控制测量:用两套RTK (即每套有流动站和基准站各一台) , 将其电台频率点调为一致, 这样在静态测量时共有4台RTK。每时段构成一个四边形, 六条边, 固定强度较大。利用RTK静态作首级、Ⅱ级控制测量, 先依测区情况布置好控制网, 四台RTK测量, 每次二台RTK流动, 另二台R T K固定作上下两时段的公用边, 依次流动;注意:每天四台RTK最好每时段同时开、关机, 记录好每站的测量时间段、天线高、天线半径及测站名。

测量后, 在Windows下运行RTK静态观测数据平差软件WinPrism, 由Transfer传输数据至微机, 在Process下, 将每站的文件名及天线高、天线半径更改, 然后作基线处理, 处理完毕后, 查看summaty结果, 每条基线边必须为fixed即为正确, 否则应该去掉这条边:整个控制网观测完毕后, 合并全部观测数据, 重新整体基线平差处理, 去掉未fixed的基线边:基线平差处理完毕, 就该由Adjust进行网平差, 先进行无约束自由网平差, 再进行有条件约束自由网平差:最后Tools坐标投影, 将各个控制测量点坐标由84坐标投影为3°或6°带Grid网格坐标。

结果分析:分析网平差结果, 首先检查单位权中误差S.E的值:如果S.E小于或等于1, 说明平差初步结果是好的, 但还须检查平差向量A.V, 以分离有问题的基线, 比较V是否大于3.0, 一个向量的v’大于3.0意味着其残差大于3倍中误差, 可能是该向量离散有问题。如果某一测站所有向量都离散, 则该测站值得怀疑:如果S.E大于1, 说明数据有缺陷或约束条件不当, 可能的问题是基线处理不当或观测值的数据不适当所致。对有问题的测站和基线向量应修改或删除数据, 重新进行平差及分析结果。

(2) 动态测量做图根点:即将一台RTK支在一基准点上作基准站, 设置好基准站后, 另一台 (多台) RTK作动态流动, 测量每个图根点时只要置平测杆且手持器上坐标及高程收敛 (显示fixed) , 即可作好注记并测量记录下来。

RTK静态作导线首级控制测量, 我们曾用工测激光仪加密作n级导线, 方位角闭合差为15″, 坐标及三角高程精度均完全满足导线测量精度要求:另外用动态测量对RTK静态导线控制1级导线测量进行了校测。

3 RTK在地形测量中的应用

RTK作地形测量, 即利用其动态测量方法来测量地形图。一台R T K架设在一己知控制点上, 设置好基准站, 另几台R T K则作为流动站:手持器上建立好工作簿, 即可由流动站开始测量地形图采集数据。每天采集的数据依TDS动态数据传输软件中Transfer传输到微机 (文件名为***.cr5) , 然后在软件中选conversion将****.cr5转换为ASCII码文件输出 (文件名***.dat) , 再由数据处理软件将文件****.dat转换为《工程测量CAD软件包》需要的数据格式文件, 由此软件包生成图形文件。

运用RTK来测量地形图, 可以一台作基准站, 另几台同时流动, 流动站操作只须一个人, 测量起来在手持器上只要观察好点位坐标及高程的收敛值 (最好显示fixed) , 按Fl (start) 开始测量记录, 正常情况下外业每分钟可采集一点:既节省人力, 减轻劳动强度, 又操作方便, 提高工作效率。如测量某公路工程时, 工程东西两侧的山区, 绿化得十分好, 树林高大而茂密, 通视条件十分困难, 甚至穿越行走都十分困难, 常规测量根本无法测量地形图, 于是利用RTK动态测量采集数据, 迅速而圆满地完成测量任务, 而且能较高地保证测图精度。

4 结语

RTK在测量中的应用, 带来了程测量技术的革新, 改变了过去对传统普通工程测量仪器的过分依赖, 既大大减轻外业劳动强度, 又提高了测量精度及工作效率。通过以后使用软件的不断升级, 以及后续的不断开发研究, RTK一定会在工程测量中得到更加广泛的应用。

摘要：本文基于笔者多年从事工程测量的相关工作经验, 以RTK技术在工程测量中的应用为研究对象, 从RTK技术在线路测量, 地形测量及控制测量三个方面对这一问题进行了探讨, 全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华, 能直接指导工程测量实践, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：RTK技术,工程测量,控制测量,地形测量

参考文献

[1] 吴展德.RTK技术及其原理研究[J].科技资讯, 2008, 1.

[2] 李力.工程测量技术发展现状[J].科技创新导报, 2009, 1.

[3] 马骏.论我国工程测量技术的发展趋势[J].科技资讯, 2008, 11.