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【摘要】在公路工程建设中,外业测量工作是非常关键的,可以为工程的设计和施工提供相应的指导和参考,确保施工质量和施工效率。在公路外业测量中,GPS技术是一种应用非常广泛的技术形式,取得了非常显著的成效,同时也具有广阔的发展前景,尤其是RTK技术的开发,进一步提高了公路外业测量工作的效率。本文结合GPS RTK技术的原理和优点,对其在公路外业测量中的应用进行了探讨和研究。
【关键词】公路;外业测量;GPS RTK ;应用
前言:在经济发展的带动下,我国的公路交通运输事业得到了迅猛发展,公路工程的数量不断增加,对于工程测量技术也提出了更高的要求,不仅需要具备良好的测量精度,更需要提升测量工作的效率。GPS RTK测量技术在对施工控制网进行布设时,具有高精度、实时性、灵活性等特点,在公路外业测量中发挥着相当重要的作用,能够有效减轻外业测量的劳动强度,提高测量效率,因此受到了工程测量人员的关注。
1、GPS RTK技术的原理与优点
RTK是对Real Time Kinematic的简称,指实时动态控制,是一种新的GPS测量方法,其测量精度同样能够达到厘米级。不过,与传统静态测量需要进行事后解算不同的是,RTK可以在外业测量中,直接得到厘米级的定位精度。GPS RTK测量技术是对传统GPS技术的一种突破和拓展,由基准站和流动站组成,在进行外业测量中,结合具体的情况,选择一个具备较高精度的控制点作为基准点,设置相应的GPS接收设备,对卫星进行连续观测,然后在流动站接收到卫星信号的同时,将其对基准站的观测数据进行对比,利用相对定位的原理,显示出流动站的三维坐标以及测量精度,减少不必要的冗余观测,从而提高测量效率。与原本的GPS测量技术相比,RTK技术不仅保留了其所有的功能,还可以实现后处理定位与实时定位的同时进行,因此具有非常显著的优势。
与常规的外业测量技术相比,GPS RTK技术的优点主要体现在几个方面:一是不会受到通视条件的限制,可以实现全天候作业;二是数据的采集是在基础点上进行的,在进行全站仪测量时,不需要考虑对导线图根控制测量的各种要求,能够节约测量时间;三是成果精度分布相对均匀,不容易出现误差的积累[1]。
2、GPS RTK测量技术在公路外业测量中的应用
2.1工程概况
某公路工程属于城际高速公路的配套道路,承担着联系高速公路沿线各个县市的任务,同时可以作为高速公路集疏交通。该公路属于二级公路,全长约46.25km。在对公路工程进行外业测量时,采用GPS RTK测量技术,平面系统采用1980西安坐标系,设置55个控制点,高程系统则采用1985国家高程基准。
2.2外业准备
一方面,应该了解项目的大致情况,结合项目的设计规划方案,对其所处的地理位置、平面坐标系统、测量范围等进行熟悉,明确测量等级以及精度要求。同时,需要把握测区范围内的交通状况、地质水文以及气象条件等,做好测量规划工作;另一方面,需要对资料进行收集,包括测绘资料和辅助资料,通过资料的整理,对外业测量的任务、目标等进行明确,确保各项工作的规范进行。
2.3参数设置
在应用GPS RTK技术进行外业测量工作时,会涉及大量的参数,如椭球扁率、椭球长半轴、投影比率等,这些参数的设置直接影响着测量结果的精度,需要测量人员的重视。通常来讲,对于GPS RTK技术参数的设计,可以采用两种不同的方法,一是利用测绘公司提供的基准转换参数,直接将其输入到设备中;二是将全部或者一部分控制点的参数输入到设备中,通过计算的方式,得到需要的三参数或者七参数。在对控制点进行选择时,应该确保其均匀分布于测区内,控制点的数量至少需要5个,在不影响工作效率的前提下,越多越好,实现对于测区的全面覆盖[2]。
2.4仪器架设
在进行测量工作前,应该首先在测量区域内,选择一个视野开阔、基础稳固的位置,对RTK基准站和流动站进行架设和安装,确保设备的稳固性,不会出现随意移动的情况。然后,打开手薄,选择相应的工作模式,对卫星进行搜索,对差分信号进行查看,对已经预先导入到手薄中的控制点及公路路线等进行整理。待找出固定解之后,结合距离基准站最近的已知控制点,对坐标进行校正。
2.5数据采集
对坐标进行校正后,就可以开始进行测量和数据的采集工作,基本上,只要能够满足GPS RTK作业的要求,流动站到达的所有待测点的定位精度都可以精确到厘米级,同时可以对测量到的数据进行实时显示、存储和传输。在该工程中,需要根据RTK手薄中输入的公路纬地文件,对路线中桩进行实地放样,然后对放样点的数据进行采集和保存,采集的内容应该包括点位的高程值和坐标值。
2.6设备移动
利用GPS RTK技术进行测量时,差分信号是通过电磁波的方式进行传播,覆盖范围可以达到15-30km,不过可能会受到山峰、树木等的影响,导致信号无法有效接收。在这种情况下,就需要对基准站进行搬迁,将设备移动到合适的地方,重新进行架设安装和测量。
2.7数据处理
在公路外业测量中,经常需要对GPS数据进行读取、修改、储存和删除等操作,通过GPS RTK技术与专业公路测量软件的相互结合,设置在RTK手薄中,可以直接利用手薄完成上述数据处理的操作,同时结合格式转化,实现数据的共享[3]。
结语:
总而言之,在公路工程建设中,外业测量是一个非常重要的环节,对于测量的精度和效率有着较高的要求。GPS RTK测量技术的开发和应用,能够在充分保证测量精度的基础上,提高工作效率,减轻劳动强度,具有较好的经济效益和社会效益,也因此得到了公路测量人员的重视和推广。
参考文献:
[1]樊祖振.GPS RTK测量技术在公路外业测量中的应用[J].西部交通科技,2013,(2):24-28.
[2]彭家頔,张煜.GPS RTK技术在公路工程测量中的应用研究[J].交通标准化,2014,42(1):54-56.
[3]张建,彭施朝,李明.GPS RTK测量技术在公路测量中的应用[J].企业改革与管理,2014,(3X):152.
【关键词】公路;外业测量;GPS RTK ;应用
前言:在经济发展的带动下,我国的公路交通运输事业得到了迅猛发展,公路工程的数量不断增加,对于工程测量技术也提出了更高的要求,不仅需要具备良好的测量精度,更需要提升测量工作的效率。GPS RTK测量技术在对施工控制网进行布设时,具有高精度、实时性、灵活性等特点,在公路外业测量中发挥着相当重要的作用,能够有效减轻外业测量的劳动强度,提高测量效率,因此受到了工程测量人员的关注。
1、GPS RTK技术的原理与优点
RTK是对Real Time Kinematic的简称,指实时动态控制,是一种新的GPS测量方法,其测量精度同样能够达到厘米级。不过,与传统静态测量需要进行事后解算不同的是,RTK可以在外业测量中,直接得到厘米级的定位精度。GPS RTK测量技术是对传统GPS技术的一种突破和拓展,由基准站和流动站组成,在进行外业测量中,结合具体的情况,选择一个具备较高精度的控制点作为基准点,设置相应的GPS接收设备,对卫星进行连续观测,然后在流动站接收到卫星信号的同时,将其对基准站的观测数据进行对比,利用相对定位的原理,显示出流动站的三维坐标以及测量精度,减少不必要的冗余观测,从而提高测量效率。与原本的GPS测量技术相比,RTK技术不仅保留了其所有的功能,还可以实现后处理定位与实时定位的同时进行,因此具有非常显著的优势。
与常规的外业测量技术相比,GPS RTK技术的优点主要体现在几个方面:一是不会受到通视条件的限制,可以实现全天候作业;二是数据的采集是在基础点上进行的,在进行全站仪测量时,不需要考虑对导线图根控制测量的各种要求,能够节约测量时间;三是成果精度分布相对均匀,不容易出现误差的积累[1]。
2、GPS RTK测量技术在公路外业测量中的应用
2.1工程概况
某公路工程属于城际高速公路的配套道路,承担着联系高速公路沿线各个县市的任务,同时可以作为高速公路集疏交通。该公路属于二级公路,全长约46.25km。在对公路工程进行外业测量时,采用GPS RTK测量技术,平面系统采用1980西安坐标系,设置55个控制点,高程系统则采用1985国家高程基准。
2.2外业准备
一方面,应该了解项目的大致情况,结合项目的设计规划方案,对其所处的地理位置、平面坐标系统、测量范围等进行熟悉,明确测量等级以及精度要求。同时,需要把握测区范围内的交通状况、地质水文以及气象条件等,做好测量规划工作;另一方面,需要对资料进行收集,包括测绘资料和辅助资料,通过资料的整理,对外业测量的任务、目标等进行明确,确保各项工作的规范进行。
2.3参数设置
在应用GPS RTK技术进行外业测量工作时,会涉及大量的参数,如椭球扁率、椭球长半轴、投影比率等,这些参数的设置直接影响着测量结果的精度,需要测量人员的重视。通常来讲,对于GPS RTK技术参数的设计,可以采用两种不同的方法,一是利用测绘公司提供的基准转换参数,直接将其输入到设备中;二是将全部或者一部分控制点的参数输入到设备中,通过计算的方式,得到需要的三参数或者七参数。在对控制点进行选择时,应该确保其均匀分布于测区内,控制点的数量至少需要5个,在不影响工作效率的前提下,越多越好,实现对于测区的全面覆盖[2]。
2.4仪器架设
在进行测量工作前,应该首先在测量区域内,选择一个视野开阔、基础稳固的位置,对RTK基准站和流动站进行架设和安装,确保设备的稳固性,不会出现随意移动的情况。然后,打开手薄,选择相应的工作模式,对卫星进行搜索,对差分信号进行查看,对已经预先导入到手薄中的控制点及公路路线等进行整理。待找出固定解之后,结合距离基准站最近的已知控制点,对坐标进行校正。
2.5数据采集
对坐标进行校正后,就可以开始进行测量和数据的采集工作,基本上,只要能够满足GPS RTK作业的要求,流动站到达的所有待测点的定位精度都可以精确到厘米级,同时可以对测量到的数据进行实时显示、存储和传输。在该工程中,需要根据RTK手薄中输入的公路纬地文件,对路线中桩进行实地放样,然后对放样点的数据进行采集和保存,采集的内容应该包括点位的高程值和坐标值。
2.6设备移动
利用GPS RTK技术进行测量时,差分信号是通过电磁波的方式进行传播,覆盖范围可以达到15-30km,不过可能会受到山峰、树木等的影响,导致信号无法有效接收。在这种情况下,就需要对基准站进行搬迁,将设备移动到合适的地方,重新进行架设安装和测量。
2.7数据处理
在公路外业测量中,经常需要对GPS数据进行读取、修改、储存和删除等操作,通过GPS RTK技术与专业公路测量软件的相互结合,设置在RTK手薄中,可以直接利用手薄完成上述数据处理的操作,同时结合格式转化,实现数据的共享[3]。
结语:
总而言之,在公路工程建设中,外业测量是一个非常重要的环节,对于测量的精度和效率有着较高的要求。GPS RTK测量技术的开发和应用,能够在充分保证测量精度的基础上,提高工作效率,减轻劳动强度,具有较好的经济效益和社会效益,也因此得到了公路测量人员的重视和推广。
参考文献:
[1]樊祖振.GPS RTK测量技术在公路外业测量中的应用[J].西部交通科技,2013,(2):24-28.
[2]彭家頔,张煜.GPS RTK技术在公路工程测量中的应用研究[J].交通标准化,2014,42(1):54-56.
[3]张建,彭施朝,李明.GPS RTK测量技术在公路测量中的应用[J].企业改革与管理,2014,(3X):152.