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【内容摘要】本文从rtk技术在城市测绘工程中的运用内容入手,着重分析了RTK技术在城市测绘工程中的影响因素及运用流程,并探索了RTK技术在城市测绘工程运用中应注意的事项及问题,并提出了解决对策,以优化RTK技术在城市测绘中的运用。
【关键词】RTK技术;城市测绘工程;技术原理
城市测绘工程师城市建筑工作的重要内容,主要负责城市建筑建设过程中的地形、工程等信息的采集和处理,并涉及工程建设方法的分析,对城市建筑的发展有着重要意义。并且,随着现代测绘技术的发展,城市测绘工程已经改变了传统的作业方式,智能化、自动化和动态化已经成为现代城市测绘工程的重要发展方向。而RTK技术作为城市测绘中的一种新技术,在城市测绘工程中的使用越来越广泛,使用技巧也越来越成熟,已经成为城市测绘中的重要技术支撑。在这种情况下,RTK技术在城市测绘工程中的运用已经成为城市测绘工程的重要探索项目。研究RTK技术在城市测绘工程中的运用不仅能够有效提高RTK技术的运用效率,而且对城市测绘工程的发展有着深刻意义。
一、RTK技术在城市测绘工程中的运用内容
(一)RTK技术概述。1.RTK技术原理。RTK技术主要是以载波相位为基础的GPS测量技术,主要利用两台以上的GPS设备来接收卫星信号并将其中的一台GPS设备作为基准站,将其他GPS设备作为移动站。并且,在RTK技术系统中,基准站和移动站GPS设备会同时跟踪多颗卫星。在这个过程中基准站会对卫星进行持续观测,并将观测到的数据利用电台等传输给移动站GPS设备。而移动站GPS设备会将自己所采集的数据与接收基准站的数据组成差分观测值来进行数据处理,得出三维坐标。RTK技术速度较高,并且数据处理的精度较高,受外界影响较小,可操作性较强。因此,RTK技术已经被广泛运用在测绘工程之中。2.RTK技术优势。第一,RTK技术在测绘过程中具有全天候性,受外界的限制较小,可操作性较强;第二,RTK技术不需要人工建立图根控制,有利于节约人力和财力;第三,RTK技术的速度快,效率高,只需要1~2人进行轮流监控即可。并且,城镇测绘工程还可以使用多个流动站进行同时测绘工作,能够极大地提高测绘速度和测绘工作效率;第四,RTK技术的测绘精度较高,RTK技术系统中的点位误差不会积累,也不会传播,能够有效避免测绘点位误差带来的数据错误。(二)RTK野外测绘软件。测绘人员在长期的野外测绘过程中根据RTK技术设计出了RTK野外测绘软件,这一软件融合了测绘工作者多年的野外测绘经验,并借鉴了国际先进软件的功能,符合野外测量行业的生产习惯,功能较强。其中最为突出的便是南方一体接收机的工程之星软件。工程之星的功能强大,操作简便高效。并且,工程之星软件结构严谨,采用功能性模块设计,能够很好地满足野外测量的需求。(三)RTK技术测量。RTK技术测量需要合理选择基准站的观测点,并合理建立基准站系统。为此,城市工程测绘需要根据测绘任务来选择基准观测站。并根据观测数据和测绘任务来建立基准站坐标系统、选择电台频率和工作方式。另外,RTK技术还可以运用在网络RTK测量之中,采用单基站RTK技术、多基站CORS系统、VRS技术、MAC技术等先进技术进行网络RTK测绘。
二、RTK技术在城市测绘工程中的影响因素
第一,GPS技术会影响到RTK技术的运用。这是因为,RTK技术是建立在GPS技术基础之上的,需要GPS技术的支持。而GPS信息观测频率较高,功率较低,难以穿透障碍物。在这种情况下,处于卫星和GPS设备之间的障碍物会影响RTK系统的正常运行,阻碍RTK技术在城市测绘工程中的运用。另外,GPS技术在日常生活中的使用范围较小,并且不能在森林、深水区等条件恶劣的自然环境之中使用;第二,RTK技术本身会影响到RTK技术在城市测绘工程中的运用。RTK技术受到周围环境的影响较大,周围的电磁环境、RTK技术的作用距离等都会影响到RTK技术的运用。这是因为,RTK技术的数据获得必须要求移动站与基准站之间没有障碍物,保证信息传输畅通。
三、RTK技术在城市测绘工程中的运用流程
第一,在运用RTK技术之前,城市测绘工程需要根据城市环境特点来制定测绘工程的名称,并正确设定主机参数,确定坐标参数的正确转换。另外,城市测绘工程要正确设置GPS控制点,科学实施工程放样;第二,在RTK技术运用过程中,城市测绘工程需要科学地获取被测地点的坐标值,并根据坐标值对坐标进行正确转换。大多数城市测绘都使用本地独立坐标作为坐标转化参考。在这种情况下,RTK技术的运用就需要根据本地独立坐标对WGS坐标进行转化;第三,在测量城市测绘数据的时候,需要利用基准站GPS设备和流动站GPS设备的帮助进行数据传输,提高RTK技术运用效率;第四,RTK技术的运用需要城市测绘工程合理安置基准站,保证基准站能够接收到五颗以上的卫星信息。另外,基准站的信息接收频率要符合城市测绘的标准,以确保RTK技术信息的准确性。
四、RTK技术在城市测绘工程中的运用注意事项
(一)了解待测区。在使用RTK技术时要认真了解待测区,选择地势起伏的位置作为待测区,并保证待测区周围地势空旷,没有高大建筑物,以便于拥有良好的观测视野。并且,RTK技术对周围环境的适应性较高,环境良好的待测区能够进一步提高RTK技术观测的效率。(二)确定转化参数。城市测绘工程对待测区的控制需要合理确定转化参数,通过布设测绘点和四等水准路线来精确获取WGS坐标,并固定基准点坐标。之后,城市测绘工程需要实行匹配联测防范,对控制点进行联测,并根据其数值确定精确度最高的控制点,在确定控制点之后,城市测绘工程才可以进行坐标转换。(三)定位精度。城市测绘工程中RTK技术的运用对定位精度的要求较高,要求RTK技术能够达到工程测绘的精度标准。而RTK技术不仅能够为城市测绘提供高精度的数据,而且还能够对测量点的坐标精度进行监控,进而满足城市测绘的精度要求。
五、RTK技术在城市测绘工程运用中的问题及对策
第一,在城市测绘观测过程中,城市测绘人员需要对测绘数据进行动态实时观测,然而动态实时观测难以保证观测数据的可靠性和数据的精度。针对这一问题,城市测绘人员需要开展观测前、中、后的联测,并对联测数据进行对比,根据数据来判断观测仪器是否存在障碍,有效提高观测数据的可靠性;第二,为保证观测结果的精确度,城市测绘工程需要在数据采集上合理选择流动站的材料,使用支架对中杆或三脚架对中杆,保证流动站天线的稳定性,避免因流动站天线不稳定而产生的数据误差;第三,城市测绘工程需要重视数据链不稳定的问题,而数据链不稳定现象通常是因为电量缺乏或周围无线的干扰。因此,在实际测绘的过程中,城市测绘人员应根据具体的问题进行针对性分析,保证电池的充足电量,改变无线干扰,进而增强数据链的稳定性;第四,城市测绘的解算时间较长,固定差解情况的获取难度较大。而这一问题的产生主要是因为被测区附近有反射建筑物。因此,城市测绘工程可以采取复位重新观察的方法获取准确的测绘数据。
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作者:马小超 单位:河北省第三测绘院