摘要:本文通過對本文通過對RTK技術(shù)的原理、控制點(diǎn)的點(diǎn)位選擇、RTK在像控點(diǎn)聯(lián)測中的應(yīng)用方法、RTK像控點(diǎn)聯(lián)測精度分析等方面的研究與討論。意在進(jìn)一步對RTK技術(shù)在像控點(diǎn)聯(lián)測量中的應(yīng)用進(jìn)行研究與推廣。為今后的測繪工作提出參考。
關(guān)鍵詞:衛(wèi)星、基站、流動站、控制點(diǎn)
一、RTK的工作原理
RTK測量技術(shù)是基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位和數(shù)據(jù)通信兩個重要技術(shù)支持。其工作原理是以載波相位測量原理為基礎(chǔ),即由衛(wèi)星、基站、接收器三個要素來進(jìn)行精確定位。基站與接收器同時檢測、搜索與接收衛(wèi)星所發(fā)出的載波信號,在此過程中至少保持一個衛(wèi)星。基站即被置于控制點(diǎn)處,可以將其已知點(diǎn)的精確坐標(biāo)與接收衛(wèi)星的觀測坐標(biāo)通過電臺與網(wǎng)絡(luò)等渠道發(fā)送至流動站,在此期間流動站通過數(shù)據(jù)通信技術(shù)接收衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)與此同時接收基站的已知數(shù)據(jù),然后在移動站的系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行觀測值與準(zhǔn)確值的差分實(shí)時處理。所以在測繪中要求使用其他坐標(biāo)系的情況下應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。而RTK的高程系統(tǒng)采用的是1985國家高程基準(zhǔn)。對大部分的測繪工作要求都適用。并且在進(jìn)行測繪工作中一個基站可以和多個流動站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞,所以有更強(qiáng)的工作效率。
二、RTK在測繪工程中的應(yīng)用
1、控制點(diǎn)的點(diǎn)位選擇
在一般情況下測繪的地形都比較復(fù)雜,所以控制點(diǎn)的點(diǎn)位選擇原則一般要遵循《全球定位系統(tǒng)工程測量技術(shù)規(guī)程》要求進(jìn)行的。首先應(yīng)當(dāng)收集工程所需要的1:10000的地形地貌圖、已經(jīng)進(jìn)行過的控制測量資料其中包括高程、平面坐標(biāo)、技術(shù)總結(jié)等。在控制區(qū)域內(nèi)選擇數(shù)條控制線,控制線中所包含的點(diǎn)位應(yīng)當(dāng)盡量的滿足以下條件:1、點(diǎn)位應(yīng)當(dāng)避免高壓線、民居、移動聯(lián)通基站、電視塔等對無線電傳播有較大影響的區(qū)域,尤其距離高壓線的距離應(yīng)該大于50m。2、點(diǎn)位應(yīng)避免高差較大的地點(diǎn),由于高度落差較大會影響測量工作人員到達(dá)準(zhǔn)確點(diǎn)位,但在不可避免的情況下要增大點(diǎn)距或線距以保證測量工作的效率。將測區(qū)內(nèi)的已知控制點(diǎn)通過AUTOCAD軟件標(biāo)出,再把控制線在測區(qū)中畫出,這樣會得到加密以后的控制點(diǎn)。控制線的間隔要根據(jù)測區(qū)的大小進(jìn)行確定,一般情況下線距可以控制在100m左右。控制點(diǎn)距一般情況下在10m~20m之間。利用靜態(tài)測量方法對已知點(diǎn)與加密后的控制點(diǎn)進(jìn)行觀測,從而就可以在測區(qū)內(nèi)建立一個RTK測量網(wǎng)絡(luò)。在進(jìn)行觀測工作之前應(yīng)當(dāng)首先編制測區(qū)衛(wèi)星可見性預(yù)報(bào)表,通過靜態(tài)測量方法求解出所要測量的各個點(diǎn)位的54坐標(biāo),為以后的RTK像控點(diǎn)聯(lián)測工作做準(zhǔn)備。
2、RTK在像控點(diǎn)聯(lián)測中的應(yīng)用方法
在測量工作前首先要找到已知的控制點(diǎn)位置,并且將基站架設(shè)在已知點(diǎn)上, 將基站與移動站開機(jī)進(jìn)行與衛(wèi)星的連接調(diào)試工作。 RTK測量對衛(wèi)星狀態(tài)的基本要求如表1所示。
表1 RTK測量衛(wèi)星狀態(tài)的基本要求
|
觀測窗口狀態(tài) |
截止高度角15°以上的衛(wèi)星個數(shù) |
位置精度強(qiáng)弱度 |
|
良好 |
≥6 |
<4 |
|
可用 |
5 |
≤6 |
|
不可用 |
<5 |
>6 |
與此同時要進(jìn)行對移動站的初始化,當(dāng)移動站可以得到固定解的時候可以進(jìn)行象控點(diǎn)聯(lián)測。進(jìn)行對移動站的校核高程與已知點(diǎn)高程的誤差,要求誤差不超過3cm。對于控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)檢測精度要達(dá)到±5cm。
在進(jìn)行像控點(diǎn)聯(lián)測工作中要在3個已知點(diǎn)位同時架設(shè)3臺風(fēng)云K9T型RTK接收機(jī)。該接收機(jī)RTK精度平面為:±1cm+1ppm,高程為:±2cm+1ppm。為了盡量使移動站能夠接收到精確的固定解,所以控制線或點(diǎn)位要盡量的在兩個基準(zhǔn)站的發(fā)射范圍以內(nèi)。在控制線中的象控點(diǎn)聯(lián)測中,要保持有一人進(jìn)行刺點(diǎn),一人進(jìn)行測點(diǎn)坐標(biāo)的檢查工作。并且利用流動站聯(lián)測刺點(diǎn)的坐標(biāo)位置與高程,每點(diǎn)要測量兩遍以上。然后取平均值作為像控點(diǎn)的測量坐標(biāo)值。
三、RTK像控點(diǎn)聯(lián)測精度分析
在進(jìn)行測量過程中不可避免的受到環(huán)境因素、儀器因素、信號因素等多方面影響,從而造成了RTK在進(jìn)行像控點(diǎn)聯(lián)測量的過程中出現(xiàn)了轉(zhuǎn)換誤差或者控制誤差。本研究有122、123、124三個已知的控制點(diǎn),RTK的誤差為0.001~0.006m。可見RTK在本工程實(shí)際運(yùn)用中取得了良好的效果精度也達(dá)到了規(guī)范要求。由表中數(shù)據(jù)分析可以得出,在RTK進(jìn)行像控點(diǎn)聯(lián)測量的實(shí)際應(yīng)用中平面坐標(biāo)受到外界的影響比高程受到的影響相對較小。這是由于地球引力導(dǎo)致高程的不同影響。但是仍然能夠保持在0.003~0.006m之間,符合規(guī)范要求。
表2 RTK測量坐標(biāo)與已知控制點(diǎn)坐標(biāo)差表
|
點(diǎn)號 |
控制點(diǎn)坐標(biāo) |
RTK測量坐標(biāo) |
坐標(biāo)差 |
|
X |
Y |
H |
X |
Y |
H |
X |
Y |
H |
|
122 |
***7856.435 |
***113.981 |
1432.340 |
***7856.433 |
***113.980 |
1432.336 |
0.002 |
0.001 |
0.004 |
|
123 |
***0417.362 |
***319.326 |
1375.231 |
***0417.359 |
***319.324 |
1375.228 |
0.003 |
0.002 |
0.003 |
|
124 |
***9857.617 |
***382.609 |
1965.695 |
***9857.614 |
***382.607 |
1965.689 |
0.003 |
0.002 |
0.006 |
四、結(jié)語
通過以上關(guān)于RTK在像控點(diǎn)聯(lián)測量工作中的研究,可以看出RTK有著便捷、快速、精確等技術(shù)特點(diǎn),與此同時可以適應(yīng)多種地形要求。并且受外界影響因素較小。可以在測繪工程中廣泛使用,值得測繪工作人員進(jìn)行更深層次的完善與研究。
[1]安永強(qiáng),王艷華,王澤民.RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[J].城市勘測 2008,(02).
[2]丁永升.RTK技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)劣探析 [J].甘肅水利水電技術(shù) 2010(9).