文档介绍：关于RTK在工程测量中的应用探讨
摘要:rtk(real time kinematic)技术是在gps技术基础上发展而来的实时载波相位差分测量技术,它在测量过程中可以实时提供厘米级精度的三维坐标。其在测量过程中不受通视条件限制、速度快、精度高、各测量结果之间误差不累积。这些优点使rtk技术迅速应用于工程测量中,其应用及推广可以覆盖控制测量、碎部测量、施工放样、水下测量和断面及线路测量等各个领域。
关键词:gps技术rtk工程测量应用
一、rtk测量的基本原理
实时动态(real time kinematic——rtk)测量系统,是gps测量技术与数据传输技术相结合,而构成的组合系统。是gps测量技术发展中的一个新的突破。
rtk测量技术,是以载波相位观测量为根据的实时差分gps(rtd gps)测量技术。我们知道,gps测量工作的模式有多种,如静态、快速静态、准动态和动态相对定位等。但是,利用这些测量模式,如果不与数据传输系统相结合,其定位结果均需通过观测数据的测后处理而获得。由于观测数据需在测后处理,所以上述各种测量模式,不仅无法实时地给出观测站的定位结果,而且也无法对基准站和用户站观测数据的质量,进行实时地检核,因而难以避免在数据后处理中发现不合格的观测成果,需要进行返工重测的情况。过去解决这一问题的措施,主要是延长观测时间,以获取大量的多余观测量来保障测量结果的可靠性。但这样以来,便显著地降低了gps测量工作的效率。
在基准站上安置一台gps接收机,对所有可见gps卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。在用户站上,gps接收机在接收gp5卫星信号的同时,通过无线电传输设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位的原理,实时地计算并显示用户站的三维坐标,其精度可达到厘米级。这样通过实时计算的定位结果,便可监测基准站与用户站观测结果的质量和解算结果的收敛情况,从而可实时地判定解算结果是否成功,以减少冗余观测,缩短观测时间。
二、rtk技术的优点
与常规测量仪器相比主要有以下优点:(一)作业效率高。这是rtk技术的最大优点,在一般地形,将rtk设在较高的开阔位置,一次可施测半径约为4km的范围,大大减少了常规测量仪器的搬站次数和对控制点数量的要求。在一般的电磁波环境中几秒钟即可测得一点坐标。(二)作业条件要求低,自动化程度高。rtk技术不要求两点间通视,只要求有电磁波信号,所以它受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小,作业自动化程度高。实时动态测量(rtk)一般至少要接收5颗卫星才能进行,为得到厘米级的测量精度,测量前必须进行初始化,双频rtk大大缩短了初始化时间,而且可以在运动中初始化。(三)自动化、智能化程度高。操作简便,容易使用,数据处理能力强。只要在设站时进行简单的设置,就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强,能方便快捷地与计算执、其他测量仪器通据。如辅助相应的软件,rtk可与全站仪联合作业,充分发挥rtk与全站仪各自的优势。(四)成果质量有保证。ptk作业自动化、集成化程度高,测量功能强大。ptk可胜任各种测绘内、外业。流动站采用内装式软件控制系统,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能使辅助测量工作极大减少,减少人为误差,保证了作业精度。ptk测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全部由测电子技术,计算机技术控制,自动记录、自动数据处理、自动误差计算。在中线放样的同时完成中桩抄平工作。
三、 rtk技术在工程测量中的应用及推广
rtk定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式,两种定位模式相结合,在工程测量中的应用及推广可以覆盖控制测量、碎部测量、施工放样、水下测量和断面及线路测量等各个领域。
(一)控制测量
控制测量是工程建设、管理和维护的基础,控制网的网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。城市控制网具有面积大、精度高、使用频繁等特点,城市ⅰ、ⅱ、ⅲ级导线大多位于地面,随着城市建设的飞速发展,这些点常被破坏,影响了工程测量的进度。一般的工程控制网覆盖面积小、点位密度大、精度要求高。用常规控制测量如:导线测量、边角网,要求点间通视,且多数需要分段施测,以避免积累过大的误差,费工费时,且精度不均匀。如何快速精确地提供控制点,直接影响工作的效率。采用rtk技术测量,只需在测区内或测区附近的高等级控制点架设基准站,流动站直接测量各控制点的平面坐标和高程,对不易设站的控制点,可采用手簿提供的交会法等间接的方法测量。采用载波相位静态差分技术,可以保证达到毫米级精度。与传统作业相比较,由于点与点之间不需要通视,可以敷设很长的gps点构成的三角锁,以保持长距离线路坐标控制的