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摘要:对地形的勘测需要一定的勘测工具。GPS-RTK就是现今勘探者们最为常用的一种使用工具,它是一种先进的勘探工具。本文在分析的对策中,将会重点性的讲述其对应实施的步骤。讨论 GPS-RTK 在测绘中需要用多种方式进行方式,从而来进一步认真分析地形的测量方面。 GPS-RTK 的测量中,需要实现较小的误差,并且对数据的精确度进行分析。并且在相应的数据分析中,将各种作业半径做出简单的计算。
关键词:GPS-RTK;快速静态定位;准动态定位;动态定位;测量精度
中图分类号:P231.5
引 言
GPS技术一直以来就得了重视,进而在不断的推广更新中。其定位系统为民用导航、测速、时间对比和大地测量、工程勘查、地壳检测等众多领域,展现了极其广阔的应用前景。GPS RTK 技术作为一种不断完善的新技术将在未来测绘领域中发挥越来越大的作用。
1地形图测绘及GPS RTK技术介绍
地形图测绘主要是对各种定义进行出发,将各种位置组合进行分析,并且在对应的应用中实现各种信息的组合。在地表的勘探中,能够用各种技术对其进行图标的制作。地形图测绘的狭隘定义是根据已经测定的大地控制点,采用经纬仪视距、平板仪与摄影测量等方法,按照一定符号与图式把地物和地貌以等高线的形式测绘成地形图。目前测绘地形图基本上是采用航空摄影的测量方法,利用航空像片在室内测图。但面积较小的地形图,或是满足工程建设需求的地形图,则需要使用测量仪在野外测图。传统意义上的地形测量包含控制测量与碎部测量两种,控制测量指测定一定数量的平面与高程控制点,是地形测图的依据。平板仪测图控制的测量分为首级控制的测量与图根控制的测量。首级控制测量以大地控制点作为基础,用三角测量或者导线测量的方法在整个测定区域内测定一些精度高且分布均匀的控制點。
2 GPS RTK系统的工作原理
2.1 GPS系统的坐标系统
在全球定位系统(GPS)中,GPS卫星的位置是作为已知参数即卫星广播星历和精密星历向用户(GPS接收机)发送的。GPS卫星的位置(星历)的计算,目前采用的是世界大地坐标系WGS-84(world geodetic system)。
WGS-84是一个地固坐标系,它的三个坐标轴指向与国际时间局(BIH)于1984年定义的地球参考系(BTS-84)完全一致,只是WGS-84的坐标原点相对BTS-84的坐标原点略有偏离。
参照于WGS-84椭球的任何地面点的大地经纬度(λ、φ)和大地高度(h)与三维直角坐标表达式(x y z)T是可以互相转换的。其变换关系式请参见以下几式:
2.2 GPS差分定位原理
人们在传统的数据应用中就是利用GPS相应的导航位置进行定位的,进而来来全面性的分析对应的整体数据效果,从而在对应的程序应用中,实现各种测量的精确性。其目的在于消除公共项,包括公共误差和公共参数。在以前的无线电定位系统中已被广泛地应用。差分GPS分为三大类:位置差分、伪距差分和载波相位差分。这三类地质勘测差分方式的工作原理是相同的,即都是由基准站发送改正数,由用户站接收并对其测量结果进行改正,以获得精确的定位结果。
3 GPS-RTK 在测绘中的应用
测绘也是基于一定的数据统计进行的实践工作,进而在对应的中了解更多的内容。GPS-RTK 可用于测绘中的勘探网及控制测量、地形测量、布设工程点测量、勘探线剖面测量、工程点定位测量等工作。
3.1 网及控制测量
地质工程勘探网并不是一条单独的数据线组合而成,其构成的各种网络数据相当复杂。并且在GPS-RTK 测量中,会产生较多的优势。根据工程经验:边长在 10~15km 的 GPS 基线向量,如果观测时刻的卫星很多和外部观测条件好,可采用快速静态定位模式。如果在平原开阔地区,可尝试 RTK模式;边长为 5~10km 的二、三、四等基本控制网,可优先采用 GPS 快速静态定位模式。设备条件许可和外部观测环境合适时,也可使用 RTK 测量模式;边长小于 5km 的控制网基线,则根据具体条件和要求选用 RTK 方法和快速静态定位方法。
3.2 大比例尺地形测量
同时在对的数据分析中,一般需要将其对应的数据分析中,测量对应的地点。但 GPS-RTK 测量技术不要求通视和频繁地换站,而且可以多个流动站同时工作。与全站仪相比,采用 RTK 方式进行地形测量的速度会更快,作业的效率会更高(时间约可节省一半以上)。在地质找矿所需的大比例尺地形测图中,在地形条件较好的情况下(主要指相对高差较小、坡度不陡和接收卫星信号好、无线连接以及无死角),可直接利用 GPS-RTK采集各地物地貌要素。但在地形条件不理想的状况下,测绘工作人员还需将 GPS-RTK 和全站仪配合起来采集地形要素。
3.3 地质工程点的布设
GPS-RTK 定位技术中也需要不断的更新,才能减少对应的误差,并且在缩短各种测量时间,从而达到提高工作效率和提高勘测区工程点位布设精度的目的。测量技术人员利用 GPS-RTK 布设工程点的程序如下:第一步,在工程区首级控制网的基础上,合理确定矿区工程点的地理分布;第二步,将设计工程点坐标输入到 GPS 接收机上;第三步,利用 GPS-RTK的放样功能把工程点布设到实地。GPS 的静态测量、后差分测量都无此功能,无法布设工程点,而且GPS-RTK 技术可提高勘测区工程点位的布设精度。
3.4 勘探线剖面测量
但是在实际的地基勘探中,各种测量方式需要进行一定的调整,进而来判断各种剖面测量。要能为勘探设计、工程布设、储量计算和综合研究提供准确的基础资料,勘探线剖面测量应严格按规范要求及矿区设计要求去完成。传统的勘探线剖面测量是由地质工作人员布设剖面起始点,测量人员由起始点按剖面设计方向定线,沿给定的方向线上测定剖面测站点、剖面点(包括工程位置点、地质点、地物点、地貌变换点)以及剖控点。因此,如果地质工作人员能够学会操作 GPS-RTK,则完全可以由此一人利用 GPS-RTK 的放样功能完成勘探线剖面测量。
3.5 地质工程点定位测量
GPS-RTK 技术进行了更新,需要啊对各种信息进行勘测,同时利用各种仪器进行计算,这种传统的定位方法费时费力。但现在使用 GPS-RTK 进行地质工程点定位测量就比较方便了。具体作业时,首先应直接利用离测区不超过 15 公里的国家控制点作为基准点进行工作。如果国家控制点离工区较远,才应利用 RTK 测量方法将控制点引测到工作区,然后选择有利地形架设基准站,最后利用移动站对各地质工程点进行测量。
4 结语
GPS -RTK是当今发展的一种新兴技术,不仅拓展了原有的技术领域,也将GPS 的技术应用推得更加广泛。GPS-RTK 从根本上改变了测量工作的传统作业方式,为测绘提供了十分有力的条件。使用 GPS-RTK 进行测绘能缩短作业时间、降低劳动强度。相信随着数据传输能力的增强、数据的稳健性、抗干扰性水平和软件水平的提高,RTK 技术将在测绘及其他领域得到更广阔的应用。
参考文献
【1】 田丽.GPS测量技术及其在林业上的应用[J].内蒙古农业科技.2011年03期
【2】 应晓伟.GPS在道路工程中的应用分析[J].现代装饰(理论).2011年05期
【3】 赵振东.地形图扫描数字化误差分析及对策[J].科技信息.2011年17期
【4】 李永树.基于无人机技术的地形图测绘研究[J].测绘.2011年04期
关键词:GPS-RTK;快速静态定位;准动态定位;动态定位;测量精度
中图分类号:P231.5
引 言
GPS技术一直以来就得了重视,进而在不断的推广更新中。其定位系统为民用导航、测速、时间对比和大地测量、工程勘查、地壳检测等众多领域,展现了极其广阔的应用前景。GPS RTK 技术作为一种不断完善的新技术将在未来测绘领域中发挥越来越大的作用。
1地形图测绘及GPS RTK技术介绍
地形图测绘主要是对各种定义进行出发,将各种位置组合进行分析,并且在对应的应用中实现各种信息的组合。在地表的勘探中,能够用各种技术对其进行图标的制作。地形图测绘的狭隘定义是根据已经测定的大地控制点,采用经纬仪视距、平板仪与摄影测量等方法,按照一定符号与图式把地物和地貌以等高线的形式测绘成地形图。目前测绘地形图基本上是采用航空摄影的测量方法,利用航空像片在室内测图。但面积较小的地形图,或是满足工程建设需求的地形图,则需要使用测量仪在野外测图。传统意义上的地形测量包含控制测量与碎部测量两种,控制测量指测定一定数量的平面与高程控制点,是地形测图的依据。平板仪测图控制的测量分为首级控制的测量与图根控制的测量。首级控制测量以大地控制点作为基础,用三角测量或者导线测量的方法在整个测定区域内测定一些精度高且分布均匀的控制點。
2 GPS RTK系统的工作原理
2.1 GPS系统的坐标系统
在全球定位系统(GPS)中,GPS卫星的位置是作为已知参数即卫星广播星历和精密星历向用户(GPS接收机)发送的。GPS卫星的位置(星历)的计算,目前采用的是世界大地坐标系WGS-84(world geodetic system)。
WGS-84是一个地固坐标系,它的三个坐标轴指向与国际时间局(BIH)于1984年定义的地球参考系(BTS-84)完全一致,只是WGS-84的坐标原点相对BTS-84的坐标原点略有偏离。
参照于WGS-84椭球的任何地面点的大地经纬度(λ、φ)和大地高度(h)与三维直角坐标表达式(x y z)T是可以互相转换的。其变换关系式请参见以下几式:
2.2 GPS差分定位原理
人们在传统的数据应用中就是利用GPS相应的导航位置进行定位的,进而来来全面性的分析对应的整体数据效果,从而在对应的程序应用中,实现各种测量的精确性。其目的在于消除公共项,包括公共误差和公共参数。在以前的无线电定位系统中已被广泛地应用。差分GPS分为三大类:位置差分、伪距差分和载波相位差分。这三类地质勘测差分方式的工作原理是相同的,即都是由基准站发送改正数,由用户站接收并对其测量结果进行改正,以获得精确的定位结果。
3 GPS-RTK 在测绘中的应用
测绘也是基于一定的数据统计进行的实践工作,进而在对应的中了解更多的内容。GPS-RTK 可用于测绘中的勘探网及控制测量、地形测量、布设工程点测量、勘探线剖面测量、工程点定位测量等工作。
3.1 网及控制测量
地质工程勘探网并不是一条单独的数据线组合而成,其构成的各种网络数据相当复杂。并且在GPS-RTK 测量中,会产生较多的优势。根据工程经验:边长在 10~15km 的 GPS 基线向量,如果观测时刻的卫星很多和外部观测条件好,可采用快速静态定位模式。如果在平原开阔地区,可尝试 RTK模式;边长为 5~10km 的二、三、四等基本控制网,可优先采用 GPS 快速静态定位模式。设备条件许可和外部观测环境合适时,也可使用 RTK 测量模式;边长小于 5km 的控制网基线,则根据具体条件和要求选用 RTK 方法和快速静态定位方法。
3.2 大比例尺地形测量
同时在对的数据分析中,一般需要将其对应的数据分析中,测量对应的地点。但 GPS-RTK 测量技术不要求通视和频繁地换站,而且可以多个流动站同时工作。与全站仪相比,采用 RTK 方式进行地形测量的速度会更快,作业的效率会更高(时间约可节省一半以上)。在地质找矿所需的大比例尺地形测图中,在地形条件较好的情况下(主要指相对高差较小、坡度不陡和接收卫星信号好、无线连接以及无死角),可直接利用 GPS-RTK采集各地物地貌要素。但在地形条件不理想的状况下,测绘工作人员还需将 GPS-RTK 和全站仪配合起来采集地形要素。
3.3 地质工程点的布设
GPS-RTK 定位技术中也需要不断的更新,才能减少对应的误差,并且在缩短各种测量时间,从而达到提高工作效率和提高勘测区工程点位布设精度的目的。测量技术人员利用 GPS-RTK 布设工程点的程序如下:第一步,在工程区首级控制网的基础上,合理确定矿区工程点的地理分布;第二步,将设计工程点坐标输入到 GPS 接收机上;第三步,利用 GPS-RTK的放样功能把工程点布设到实地。GPS 的静态测量、后差分测量都无此功能,无法布设工程点,而且GPS-RTK 技术可提高勘测区工程点位的布设精度。
3.4 勘探线剖面测量
但是在实际的地基勘探中,各种测量方式需要进行一定的调整,进而来判断各种剖面测量。要能为勘探设计、工程布设、储量计算和综合研究提供准确的基础资料,勘探线剖面测量应严格按规范要求及矿区设计要求去完成。传统的勘探线剖面测量是由地质工作人员布设剖面起始点,测量人员由起始点按剖面设计方向定线,沿给定的方向线上测定剖面测站点、剖面点(包括工程位置点、地质点、地物点、地貌变换点)以及剖控点。因此,如果地质工作人员能够学会操作 GPS-RTK,则完全可以由此一人利用 GPS-RTK 的放样功能完成勘探线剖面测量。
3.5 地质工程点定位测量
GPS-RTK 技术进行了更新,需要啊对各种信息进行勘测,同时利用各种仪器进行计算,这种传统的定位方法费时费力。但现在使用 GPS-RTK 进行地质工程点定位测量就比较方便了。具体作业时,首先应直接利用离测区不超过 15 公里的国家控制点作为基准点进行工作。如果国家控制点离工区较远,才应利用 RTK 测量方法将控制点引测到工作区,然后选择有利地形架设基准站,最后利用移动站对各地质工程点进行测量。
4 结语
GPS -RTK是当今发展的一种新兴技术,不仅拓展了原有的技术领域,也将GPS 的技术应用推得更加广泛。GPS-RTK 从根本上改变了测量工作的传统作业方式,为测绘提供了十分有力的条件。使用 GPS-RTK 进行测绘能缩短作业时间、降低劳动强度。相信随着数据传输能力的增强、数据的稳健性、抗干扰性水平和软件水平的提高,RTK 技术将在测绘及其他领域得到更广阔的应用。
参考文献
【1】 田丽.GPS测量技术及其在林业上的应用[J].内蒙古农业科技.2011年03期
【2】 应晓伟.GPS在道路工程中的应用分析[J].现代装饰(理论).2011年05期
【3】 赵振东.地形图扫描数字化误差分析及对策[J].科技信息.2011年17期
【4】 李永树.基于无人机技术的地形图测绘研究[J].测绘.2011年04期