GPS-RTK打破了传统的测量模式,具有精度均匀、效率高、实时性等优点。和常规测量相比它不需要遵循分级布网、逐级控制的原则,从而简化了控制测量的繁锁工作,而且在地物障碍造成的难通视地区,只要能满足它的基本工作条件,GPS-RTK就能轻松快速的进行高精度定位作业。GPS-RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小。它不但打破了内外业的界线,减少了测量工作流程,而且从首级控制到最终成图,实行一体化作业,从而大大减轻了室外作业的强度,缩短了成图周期。
1.1的工作原理。GPS-RTK测量
GPS-RTK测量系统一般由三部分组成:GPS接收设备、数据传输设备和软件系统。数据传输系统由基准站发射站和移动站接收站组成,是实现实时动态测量的关键设备。RTK测量技术是一种基于载波相位观测的实时差分GPS测量技术。其基本思想是:在参考站上设置GPS接收机,对所有可见的GPS卫星进行连续观测,并将观测数据通过无线电传输设备实时发送到用户观测站。在用户站,GPS接收机通过无线电接收机接收GPS卫星信号和参考站发送的观测数据,然后根据相对定位原理实时计算未知模糊度并显示用户站的三维坐标和精度。通过定位结果的实时计算,可以监控基站和用户站观测结果的质量以及解算结果的收敛性,实时判断解算结果是否成功,从而减少冗余观测,缩短观测时间。
2.2的操作流程。GPS-RTK
2.1收集数据
首先,收集测区内控制点的数据,包括坐标系和控制点;实地踏勘,看其控制点能否作为参考点。
2.2求被测区域的转换参数。
要计算测区的转换参数,至少要知道三个已知点,即WGS-84地心坐标、Xi-80坐标或地方坐标。这个点最好选在测区的周围和中心,分布均匀,能有效控制测区。为了检验转换参数的准确性和可靠性,最好采用最小二乘法选取三个以上的点求解转换参数。GPS-RTK的三种常规改正方法(单点改正、多点改正、参数改正)。校正参数的坐标和高程精度相对较高且均匀,其次是多点校正的精度和均匀性,单点校正的精度和均匀性较差。
2.3参考站的放置和测量
基准点的布设是GPS-RTK顺利实施的关键步骤之一。其放置应满足以下条件:有正确的已知坐标;为了提高GPS测量数据的可靠性,选点时最好选择电磁干扰少的地方,以保证数据传输的可靠性。周围没有多径效应,也没有其他干扰源来防止数据链路丢失。
2.4现场工作
首先将测区坐标系之间的转换参数输入参考站GPS接收机实时动态差分软件系统。然后,将GPS接收器放置在参考点上,打开接收器,输入参考点的本地坐标(或Xi安80坐标)和天线高度。GPS接收机通过转换参数将参考点的本地坐标(或Xi安80坐标)转换为WGS 84坐标,参考站同时连续接收可见卫星信息,并通过数传站发送其站坐标、观测值和天线高度。在跟踪卫星信号的同时,移动GPS接收机接收来自参考站的数据,并在处理之后,获得该点的WGS-84坐标。然后,通过测量面积转换参数,将WGS-84坐标转换为本地坐标(或Xi安80坐标),并实时显示。
3.3的应用。GPS-RTK技术在地籍测量中的应用及作业精度分析
地籍调查的目的是规范城镇地籍工作,建立和完善地籍管理制度,加强土地管理,建立动态监管制度,为城镇建设和规划提供科学依据。因为GPS-RTK技术具有布设灵活、全天候观测、观测计算速度快、精度高、不受外界条件影响等优点。GPS-RTK技术已广泛应用于城镇地籍控制测量。
3.1 GPS-RTK技术在地籍测量中的应用
3.1.1各种控制测量
传统的地籍控制测量采用三角测量和导线网方法。这些测量方法要求相邻控制点之间通视,技术规范对导线长度和图形有相应的要求。而且在野外测设过程中,导线的精度无法实时得知。如果在放样完成后发现测量精度不符合规范要求,必须返工重新测量。GPS-RTK技术解决了常规控制测量中的这些问题。这种方法在测量过程中不需要点与点之间的通视、导线平差、图形和控制点之间的边长。这样可以大大提高工作效率。在地籍测绘和勘测定界中,如果利用RTK进行控制测量,布设测绘控制网,不仅可以大大降低人力强度,节约成本,而且可以大大提高工作效率。在使用GPS-RTK布设控制网之前。利用GPS-RTK的点位改正功能,获取测区内WGS-84坐标与80或54坐标之间的转换参数,避免投影变形过大,控制点坐标结果更加准确。
3.1.2地籍详细调查
传统的详查一般根据测区内已有的图根控制点,采用平板或全站仪测图。这些方法要求勘测现场与被测周边地物、地貌等断点之间必须有通视,一台仪器至少需要2-3人同时作业。RTK技术用于测绘时,不要求通视。设置参考站后,只需要一个人手持仪器就可以开始测量。利用RTK技术测点,不需要通视,只需要一个人就可以完成测绘工作,大大提高了测绘效率。
放线
放样是测量学的一个应用分支,常用于地籍测量和工程建设。现场标定人工设计的点需要一定的方法和一定的仪器。放样方法有很多,如经纬仪交会放样、全站仪边角放样、距离交会等。用上述方法放样一个点的位置时,往往需要根据测量结果来回移动目标,直到到达该点。和放样一样,需要通视性好,需要尺跑者和观测者,工作效率低。使用RTK技术放样时,可以在室内用专用软件编辑待放样点(或线)的坐标。转移到GPS笔记本上,就可以实地操作了。操作时,根据提示选择放样点后,GPS-RTK会实时计算出天线所在位置的坐标,同时与待放样的坐标进行比较,得到两者的坐标差,再通过手簿的界面文字和图形导航到该点。
3.2提高GPS-RTK技术的精度分析
3.2.1基准站的精度直接影响测点的精度。因此,在工作中,需要选择已知的高水准、贯通水准的控制点作为参考站。基站应设在空旷地带的制高点,远离无线电干扰源和大面积水域,并远离测区。
3.2.2严格规范操作,减少人为因素对测量精度的影响。在测量过程中,移动台应与三脚架底座对中并保持水平。
3.2.3坐标参数的选择对测量结果的准确性有很大影响。如果采用GPS WGS-84坐标系,必须转换到Xi安80平面坐标系或地方坐标系,再投影到高斯平面上。因此,坐标转换的精度是一个非常重要的问题,在选择参数的公共点时,应筛选测区内的已知点。
3.2.4采用RTK高程,必须做到:计算转换参数时,测区外围必须有一定数量的高等级控制点,选取的公共点不应远离测区,并均匀分布在测区周围。需要对不同时间段的测量粗差进行观测检查,并进行一定数量的已知点检查。
结论
GPS-RTK技术的应用使地籍测绘的精度、工作效率和实时性达到了最佳的融合。GPS-RTK测图省时、省力、省力,大大提高了工作效率。GPS-RTK技术具有定位精度高、观测时间短、实时提供三维坐标、无累计传输点误差、操作简单、降低劳动强度等优点。其测量精度完全满足地籍测量的要求,可广泛应用于测量领域。
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