第一篇:3 RTK 在道路工程测量中的应用
RTK 在道路工程测量中的应用
3.1 绘制大比例地形图。高等级公路选线多是在大比例尺(通常是1: 2000 或1: 1000)带状地形图上进行, 用传统方法测图, 先要建立控制网, 然后进行碎部测量, 绘制成大比例尺地形图,其工作量大速度慢, 花费时间长。用实时GPS 动态测量, 构成碎部点的数据。在室内即可由绘图软件成图, 由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息, 而且采集速度快, 大大降低了测图的难度, 既省时又省力。
3.2 控制测量。用GPS 建立控制网, 最精密的方法当属静态测量。对大型建筑物, 如特大桥、隧道、互通式立交等进行控制, 宜用静态测量。而一般公路工程的控制测量, 则可采用RTK 动态测量。这种方法在测量过程中能实时获得定位精度。当达到要求的点位精度, 即可停止观测, 大大提高了作业效率。由于点与点之间不要求通视,使得测量更简便易行。
3.3 线路勘测。在公路选线过程中, 我们往往要按照勘测设计规范, 本着尽量减少占用农田、少拆迁房屋并尽量利用旧路路基这样一个原则, 为了准确设计好道路中线路使其符合设计要求, 我们可以利用GPS RTK 技术, 用车载GPSRTK 接收机做流动站, 沿原路中线按一定间隔采集数据, 选择另一已知点为参考站, 遇到重要地物, 准确定位, 最后将数据传入计算机, 利用AutoCAD 软件可以方便在计算机上选线。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后, 需将公路中线在地面上标定出来, 并得到中桩点坐标及坐标文件。采用实时GPS 测量, 只需将中桩点坐标或坐标文件输入到GPS 电子手簿中, 系统软件就会自动定出放样点的点位由于每个点的测量都是独立完成的, 所以不会产生累计误差, 各点放样精度趋于一致。
3.4 道路的中线测设。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后, 需将公路在地面标定出来。采用动态GPS 测量, 只需将中线主点的坐标输入GPS 接收机中, 系统就会定出放样的点位。由于每个点位的测量都是独立完成的, 不会产生累积误差, 各点放样精度趋于一致。
3.5 公路纵、横断面放样。公路中线确定后,利用中线桩点坐标, 通过绘图软件, 即可给出路线纵断面和各桩点的横断面。由于所用数据都是测绘地形图时采集来的, 因此不需要再到现场进行纵、横断面测量。从而大大减少了外业工作。如果需要进行现场断面测量时, 也可采用动态GPS测量。与传统方法相比, 在精度、经济、实用各方面都有明显的优势。
3.6 施工测量。动态GPS 系统既有良好的硬件, 也有极其丰富的软件可选择。施工中对点、线、面以及坡度等放样均很方便、快捷, 精度可达到厘米级。随着动态GPS 测量技术的不断发展、完善, 将更加充分的显示出这一技术的高精度和高效益, 它会为公路工程建设的发展和进步发挥更大的作用。
第二篇:浅议GPS RTK技术在工程测量中的优点
浅议GPS RTK技术在工程测量中的优点的论文由代写论文网提供搜集整理,笔者根据工作经验讲诉了GPS RTK技术在工程测量中应用的优点进行了探讨,具有一定的参考价值。
GPS就是全球定位系统,它是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代紧密卫星导航定位系统。GPS代写计算机硕士论文卫星定位测量是研究利用GPS系统解决大地测量问题的一项空间技术。随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展,RTK测量技术也日益成熟,RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。通过RTK技术能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。
1、GPS RTK技术在工程测量中的应用
RTK(Real-time kinematic)实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法,以前的代写计算机毕业论文静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。
(1)控制测量
为满足城市建成区和规划区测绘的需要,代写论文 城市控制网具有控制面积大、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计算机专业毕业论文,如何快速精确地提供控制点,直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量,要求点间通视,费工费时,且精度不均匀。GPS 静态测量,点间不需通视且精度高,但数据采集时间长,还需事后进行数据处理,不能实时知道定位结果,如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度,还是作业效率上都具有明显的优势。
(2)线路中线定线
RTK测量技术用于市政道计算机毕业论文范文路中线或电力线中线放样,放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器,即可放样。放样方法灵活,即能按桩号也可按坐标放样,并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移动,直到误差小于设定的为止。
2、GPS RTK技术在工程测量中处理数据方法
实时动态测量RTK是基于载波相位观测值的实时动态定位技术。在RTK作业模式下,基准站通过数据锭—调制解调器,将其观测值及站点的坐标信息用电磁信号一起发送给流动站。流动站不仅接收来自基准站的数据.同时本身也要采集GPS卫星信号,并取得观测数据,在系统内组成差分观测值进行实时处理,瞬时地给出精度为厘米级(相对于参考站)的流动站点位坐标。
在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测位(仍距和载波相位观测值)和测站坐标信息(如基准站坐标和天线高度)—但传送给流动站,流动站在完成初始化后,二方面通过数据链接接收来自基被站的数据,另外,自身也采集rTP3观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,再经过坐标转换、高程拟合和投影改正,即可给出实用的厘米级定位结果。
第三篇:GPS—RTK技术在矿山测量中的应用及优缺点
GPS—RTK技术在矿山测量中的应用及优缺点
摘要:文章简要介绍了GPS—RTK技术基本原理及构成,阐述了GPS—RTK技术在矿山测量中的应用,分析了GPS—RTK技术具体应用中的优势和缺点,并就RTK技术在实际应用中遇到的问题提出相关的见解。
关键词:卫星;GPSRTK;动态定位;矿山测量
实时动态(RTK)定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术,它是GPS测量技术lGPS—RTK系统原理及构成发展的一个新突破,在矿山中的应用极为广泛,主要11基本原理用于矿区地形测量、爆破工程测量,采剥矿岩量验实时动态(RTK)定位系统由基准站、流动站和收、排土场和尾矿坝测量、钻孔、剖面点、探槽、取样数据链组成,建立无线数据通讯是实时动态测量的钻孔、技术境界的标定和地质点的坐标放样与求测、保证,其原理是取点位精度较高的首级控制点作为地质填图等。20008年在白云铁矿东采场1544基准点,安置一台接收机作为参考站,对卫星进行连8m清扫平台和主采场166i续观测,流动站上的接收机在接收卫星信号的同时,1482n清扫平台,全长60000余米勘探线的施工放样工作;东采场钻孔孔位通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据,流的测量和靠界验收测量;以及2009年的排土场验收动站上的计算机(手簿)根据相对定位的原理实时工作中都采用了RTK技术,测量1~2s,精度就可计算显示出流动站的3维坐标和测量精度。这样用以达到..1~3cm,且整个测量过程不需要通视,效率户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解高,有着常规测量仪器不可比拟的优点。..算结果的收敛情况,根据待测点的精度指标,确定观测时间,从而减少冗余观测,提高工作效率。1.2RTK测量系统的构成
RTK测量系统主要由GPS接收设备、数据传输系统和软件系统构成。
1.2.1GPS接收设备
在基准站和用户站上,分别设置双频GPS接收机。由于双频观测值不仅精度高,而且有利于快速准确的解算整周未知数。当基准站为多用户服务时,其接收机的采样率应与用户接收机采用率最高的相一致。1.2.2数据传输设备
数据传输设备也称数据链,由基准站的无线电发射台与用户站的接收机组成,其频率和功率的选择主要取决于用户站与基准站的距离、环境质量、数据的传输速度。1.2.3软件系统
支持实时动态测量的软件系统的质量和功能,对于保障实时动态测量的可行性、测量结果的可靠性和精确性,具有决定性意义。这种软件系统突出的功能是能够快速解算整周未知数,选择快速静态、准动态、和实时动态等作业模式,实时完成对解算结 果的质量分析和评价。2 GPS技术在矿山测量中的作业流程 2.1内业准备工作
内业准备在实施GPS外业测量前,应事先对测区进行踏勘,根据矿山测量的特点完成内业的准备工作,主要包括以下几个方面的内容:
(1)根据工程项目,设定工程名称。
(2)参数设置。基准站的数据采样率一般为4~5s,流动站的数据采样率一般为1~2S,高度截止角通常设定为lO。(3)若已知坐标转换参数,则输人手簿。
(4)实施工程放样。实施工程放样前,内业输入每个放样点的设计坐标、线路方位角,以便野外实时准确放样。2.2求定测区转换参数
矿山测量是在WGS一84坐标系或独立坐标系上进行的,这就存在WGS一84坐标与独立坐标系的坐标转换问题。由于RTK作业要求实时给出当地坐标,这使得坐标转换工作非常重要。(1)对于较大型的测区事先测定转换参数,在RTK作业时,直接输入参数和基准站坐标。利用高等级控制点同一点的2种坐标求出的转换参数。
(2)也可在RTK作业时临时求得转换参数。首先在对空视野开阔的地方设立基准站并采集单点定位WGS一84坐标,然后流动站联测3个以上的高等级的控制点,求解坐标转换参数。2.3基准站的安置(1)基准站可设立在精确坐标的已知点上,也可设立在条件较好的未知点上。
(2)基准站安置应选择在地势较高、通视无遮挡、电台有良好覆盖区域的地方,首选是测区中央地区。
(3)为防止多路径效应和数据链的丢失,基准站200m范围内应无高压电线、电视差转台、无线电发射台等干扰源,周围应无GPS信号反射源。
2.4 GPS~RTK施测及放样
在测区首级控制的基础上,利用点校正方法,求解坐标系统转换参数,选择对天通视较好,四周无各种强电磁干扰源的地方设置基准站。当测区可见GPS卫星数在5颗以上,一般只需5~15s就可完成初始化而得到固定解J。每台移动站只需一人即可进行测量作业,每次开始作业应对已知控制点进行检查,确保系统无误后,应用GPS电子手簿即可进行地形地物点、勘探线剖面、勘探工程点的放样作业,每点采集记录时间约1~10s。实时动态..RTK数据处理相对简单,外业测量采集的实测坐标通过手簿的数据传输系统,直接下载到计算机内。可进行图形编辑,也可经整理、分类、判断形成文件后直接打印出来。在勘探工程点放样上,RTK同样能实时地提供导航数据,不仅可以使你快速找到点位,而且能提供定位精度。如在勘探线上加放点和测点,依据GPS电子手簿显示的定线导航数据同样能够快速上线。利用GPS---RTK放样,无需对讲机传递导航数据和方向,GPS电子手簿导航画面可以快速上点、上线,极大提高了工作效率,减轻了测量人员的工作强度。因此,RTK测量既可以实时提供点位坐标和高程,又可实时知道测量点位精度,能够较大地提高工作效率。同时从测量结果来看,RTK测量点位精度可达厘米级,完全能够满足矿山测量的需要。3 RTK技术的测量速度
RTK技术的测量速度主要由初始化所需时间决定,初始化所需时间又由RTK技术差别、接收卫星的数量和质量、RTK数据链传输质量等因素决定,快速解算技术越先进,在一定的高度角下接收到的卫星数量越多、质量越好,RTK数据链传输质量越高,初始化所需时间就越短。在良好的环境条件下,RTK初始化所需时间一般为几秒;不良环境条件下(尚满足RTK基本工作条件),技术先进的接收机也需要几分钟到十几分钟,而技术较差的接收机则很难完成初始化工作。我们目前使用的拓普康公司生产的HIPER双频RTK在良好的环境下,初始化所需时间为5S到.10min这取决于基线的长度和多路径效应的强烈程度。在不良环境下,仍能较顺利地进行RTK测量,主要是这种机型拥有先进的共同跟踪专利技术和多路经抑制专利技术,即使测区内有一部份地方环境恶劣,其观测值点位中误差仍在±2.5cm以内。4 RTK技术的优点
(1)传统测量外业容易受到地形、气候、季节等诸多因素的影响,使测量精度、作业速度都受到很大限制,在能见度低,通视条件差的情况下,有些测量作业根本无法进行,而GPS—RTK技术解决了这个问题。在一般的地形地势下,高质量的RTK设站一次即可测完5km半径的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数。
(2)定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累,测站间无需通视。在没有已知基准点或基准点被破坏而造成的控制点不足的地区和由于地形复杂、地物障碍而造成的通视困难地区都能快速的、高精度定位。
(3)综合测绘能力强,作业集成度高,易实现自动化。可胜任各种测量内、外业工作。基准站能够为不同用户提供多项信息输出,流动站利用内置软件控制系统,在作业时无需人工干预便可进行整周未知数的动态初始化解算,使辅助测量工作尽可能减少,作业精度也自动控制和记录,从而使自动化作业指挥系统的建立成为可能。
(4)操作简便,对作业条件要求不高,数据传输、处理、存储能力强,与计算机、全站仪等测量仪器通信方便。
(5)作业人员少,定位速度快,综合效益高。GPS接收机仅需一个人操作,在待测点等待1~2S即可获得该点的坐标,外业效率高,内业便于计算机处理,节省了时间和人力。5 RTK技术的缺点
虽然RTK技术在矿山测量中有较广阔的应用前景,但经过工程实践证明,GPS—RTK技术存在以下方面不足。(1)各观测值都是独立观测的,仪器是否处于正常状态,观测的数据是否可靠?在开始观测前、观测一段时间、观测结束前或仪器失锁都要联测已知点进行比对,以确定基准站和流动站参数是否设置正确,数据链通讯是否正常。
(2)受高程异常值问题的影响,RTK作业模式要求高程的转换必须精确,但我国现有的高程异常图在有些地区,尤其是山区,存在较大误差,在有些地区还是空白,这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得比较困难,精度也不均匀,影响 RTK的高程测量精度。(3)在测量过程中,有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长,有时甚至无法获取固定双差解,这时可适当提高高度截止角。
(4)不能达到1000%的可靠度,在稳定性方面不及全站仪,这是由于RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况影响的缘故。6结束语
在科学技术飞速发展的今天,GPS—RTK技术给测绘工作带来了革命性的变化,它改变了传统的测量模式,它能够实时完成厘米级定位精度,在不通视的情况下远距离测量坐标,它具有测量人员少、速度快、不需要同时观测、精度高等特点,能够极大地提高工作效率。但是它的作业方式是依赖于有足够的卫星数、稳健的数据链等外界条件,在矿山测量中显得很突出,有时会出现无法正常作业的情况,这就需要不断完善GPS —RTK技术,寻求先进的作业方式,使RTK技术不断成熟,才能够更好的服务于矿山测量。参考文献
余小龙,胡学奎.测绘通报GPS—RTK技术的优缺点及发展前景[M].北京:中国地图出版社(测绘出版社),2007 [2]高成发. GPS测量[M].北京:人民交通出版社.. 1994
第四篇:rtk道路测量的实习心得
rtk道路测量的实习心得
鉴于这次的实习,对RTK实时动态定位技术有了一定的了解。实习过程中有各种困难。以下内容是品才网小编为您精心整理的rtk道路测量的实习心得,欢迎参考!
rtk道路测量的实习心得
一:实习目的
正确认识和理解RTK定位技术,学会并掌握RTK在工程上的放样过程。RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术。
RTK 系统正常工作要具备以下三个条件:第一,基准站和移动站同时接收到5颗以上GPS卫星信号;第二,基准站和移动站同时接收到卫星信号和基准站发出的差分信号;第三,基准站和移动站要连续接收 GPS 卫星信号和基准站发出的差分信号。即移动站迁站过程中不能关机,不能失锁。否则RTK须重新初始化。
二:实习组织及时间安排
XX年2月25日至XX年3月15日
三:实习任务
1、了解和掌握RTK的基本原理和作业模式。
2、利用RTK进行点的放样。
3、了解RTK的优点和局限性。
1)启动基准站。将基准站架设在上空开阔、没有强电磁干扰、多路径误差影响小的控制点上,正确连接好各仪器电缆,打开各仪器。将基准站设置为动态测量模式。
2)建立新工程,定义坐标系统新建一个工程,即新建一个文件夹,并在这个文件夹里设置好测量参数。这个文件夹中包括许多小文件,它们分别是测量的成果文件和各种参数设置文件,如*.dat、*.cot、*.rtk、*.ini等。
3)点校正 CPS 测量的为 WCS-84 系坐标,而我们通常需要的是在流动站上实时显示国家坐标系或地力独立坐标系下的坐标,这需要进行坐标系之间的转换,即点校正。点校正可以通过两种方式进行。A、在已知转换参数的情况下。如果有当地坐标系统与 WCS-84 坐标系统的转换七参数,则可以在测量控制器中直接输入,建立坐标转换关系。如果上作是在国家大地坐标系统下进行,而且知道椭球参数和投影方式以及基准点坐标,则可以直接定义坐标系统,建议在 RTK 测量中最好加入 1-2 个点校正,避免投影变形过大,提高数据可靠性。B、在不知道转换参数的情况下。如果在局域坐标系统中工作或任何坐标系统进行测量和放样工作,可以直接采用点校正方式建立坐标转换方式,平面至少 3 个点,如果进行高程拟合则至少要有 4 个水准点参与点校正。
4)流动站开始测量
A、单点测量:在主菜单上选择“测量”图标打开,测量方式选择“RTK”, 再选择“测量点”选项,即可进行单点测量。注意要在“固定解”状态下,才开始测量。单点测量观测时间的长短与跟踪的卫星数量、卫星图形精度、观测精度要求等有关。当“存储”功能键出现时,若满足要求则按“存储”键保存观测值,否则按“取消”放弃观测。
B、放样测量:在进行放样之前,根据需要“键入”放样的点、直线、曲线、DTM 道路等各项放样数据。当初始化完成后,在主菜单上选择“测量”图标打开,测量方式选择“RTK”,再选择“放样”选项,即可进行放样测量作业。在作业时,在手薄控制器上显示箭头及目前位置到放样点的方位和水平距离,观测值只需根据箭头的指示放样。当流动站距离放样点就距离小于设定值时,手薄上显示同心圆和十字丝分别表示放样点位置和天线中心位置。当流动站天线整平后,十字丝与同心圆圆心重合时,这时可以按“测量”键对该放样点进行实测,并保存观测值。
3、利用RTK进行点放样
1)测前准备:获取 2~3 个控制点的坐标(如果没有已知数据可用静态 GPS 先进行控制测量),解算或用相关软件求出放样点的坐标,检查仪器是否能正常使用。
2)站的架设:将基准站架设在较空旷的地方(附近无高大建筑物或高压电线等)架设完后安装电台,连接好仪器后开启基准站主机,打开电台并设置频率。
3)建立新工程:开启移动站主机,待卫星信号稳定并达到 5 颗以上卫星时,先连接蓝牙,连接成功后设置相关参数:工程名称、椭球系名称、投影参数设置、参数设置(未启用可以不填写),最后确定,工程新建完毕。
4)输入放样点:打开坐标库,在此我们可以输入编辑放样点,也可以事先编辑好放样点文件,点击打开放样点文件,软件会提示我们是对坐标库进行覆盖或是追加。
5)测量校正:测量校正有两种方法:控制点坐标求校正参数和利用点校正。第一中方法,利用控制点坐标库(即计算校正参数的一个工具)的做法大致是这样的:假设我们利用 A,B 这两个已知点来求校正参数,那么我们必须记录下 A,B 这两个点的原始坐标(即移动站在 Fixed 的状态下记录的这两个点的坐标),先在控制点坐标库中输入 A 点的已知坐标之后软件会提示你输入 A 点的原始坐标,然后再输入 B 点的已知坐标和 B 点的原始坐标,这样就计算出了校正参数。第二种方法,利用校正向导校正,此方法又分为基准站在已知点校正和基准站在未知点的校正。
我们这里只说明一下基准站架设在未知点的校正方法。A、利用一点进行校正:步骤依次为工具--校正向导--基准站架设在未知点--输入当前移动站的已知坐标--待移动站对中整平后并出现固定解--校正。B、利用两点校正:步骤依次为工具--校正向导--基准站架设在未知点-输入当前移动站的已知坐标--待移动站对中整平后并出现固定解--下一步--将移动站移到下一个已知点--输入当前移动站的已知坐标--待移动站对中整平后并出现固定解--校正。C、利用三点校正:与利用两点校正相同,只是多增加了一个已知点,多重复了一遍。
6)放样点:选择测量--点放样,进入放样屏幕,点击打开按钮目,打开坐标管理库,在这里可以打开事先编辑好的放样文件,选择放样点,也可以点击“增加”输入放样点坐标。
4、RTK 的技术特点
1)工作效率高:在一般的地形地势下,高质量的 RTK 设站一次即可测完 4km 半径的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的设站次数,移动站一人操作即可,劳动强度低,作业速度快,提高了工作效率。
2)定位精度高:只要满足 RTK 的基木工作条件,在一定的作业半径范围内(一般为 4km)RTK 的平而精度和高程精度都能达到厘米级。3)全天候作业:RTK 测量不要求基准站、移动站间光学通视,只要求满足 “电磁波通视”,因此和传统测量相比,RTK 测量受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小,在传统测量看来难于开展作业的地区,只要满足 RTK 的基木工作条件,它也能进行快速的高精度定位,使测量工作变得史容易史轻松。
4)RTK 测量自动化、集成化程度高,数据处理能力强:RTK 可进行多种测量内、外业工作。移动站利用软件控制系统,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,减少了辅助测量工作和人为误差,保证了作业精度。
5)操作简单、易于使用:现在的仪器一般都提供中文菜单,只要在设站时进行简单的设置,就可方便地获得二维坐标。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强,能方便地与计算机、其他测量仪器通信。
5、RTK的局限性和精度保障
RTK 也有其局限性,会影响到执行上述测量任务的能力。了解其局限性可确保 RTK 测量成功。最主要的局限性其实不在于 RTK 本身,而是源于整个 GPS系统。如前所述,依靠的是接收两万多公里高空的卫星发射来的无线电信号。GPS相对而言,这些信号频率高、信号弱,不易穿透可能阻挡卫星和 GPS接收机之间视线的障碍物。事实上,存在于 GPS接收机和卫星之间路径上的任何物体都会对系统的操作产生不良影响。有些物体如房屋,会完全屏蔽卫星信号。因此,GPS不能在室内使用。同样原因, GPS也不能在隧道内或水下使用。有些物体如树木会部分阻挡、反射或折射信号。GPS信号的接收在树林茂密的地区会很差。树林中有时会有足够的信号来计算概略位置,但信号清晰度难以达到厘米水平的精确定位。因此,RTK 在林区作业有一定的局限性。这并不是说,GPS RTK只适用于四周对空开阔的地区。RTK测量在部分障碍的地区也可以是有效而精确的。其奥秘是能观测到足够的卫星来精确可靠地实现定位。在任何时间、任何地区,都可能会有 7 到 10 颗 GPS 卫星可用于 RTK 测量。RTK系统的工作并不需要这么多颗卫星。如果天空中有 5 颗适当分布的卫星,就可作精确可靠的定位。有部分障碍的地点只要可以观测到至少5颗卫星,就有可能做 RTK 测量。在树林或大楼四周作测量时,只要该地留有足够的开放空间,使 RTK系统可观测到至少5颗卫星,RTK测量就有成功的条件。在论述 RTK技术的原理时,我们知道,RTK测量的关键是确定整周未知数,能否连续地、可靠地接收基准站播发的信号,是RTK 能否成功的决定因素。在实际应用中,来自各方面的干扰,降低了RTK 的可靠性和精度。研究表明,为了保证地物点的测量精度,我们在选点时要采取以下措施:
1、点位应设在易于安装接收机设备、视野开阔、视场内周围障碍物高度角应小于 15°(如可以选在最高建筑物的顶楼)。
2、点位应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站、微波通道等),其距离不小于200 m;远离高压电线,距离不小于50m。
3、点位附近不应有大面积的水域或强烈干扰卫星信号接收的物体。
4、点位选择要充分考虑到与其它测量手段联测和扩展。
5、点位要选在交通方便的地方,以提高工作效率。
6、点位要选在地面地基坚硬的地方,易于点的保存。除此之外,为了保证地物点的测量精度,我们还要对接收机天线进行校验,选择有削弱多路径误差的各种技术的天线。同时,我们还要不断利用新的数据处理技术,以削弱各种误差带来的影响。
五、实习收获和体会
鉴于这次的实习,对RTK实时动态定位技术有了一定的了解。实习过程中有各种困难。对仪器操作的不熟悉,对工程之星的运用操作。所遇到的各种问题能及时向别人请教才能顺利完成此次实习。RTK技术是GPS技术发展到目前阶段的最新技术,由十它有着精度高、速度快、不需要通视等优点,己经迅速进入测量中的众多领域。应用RTK进行地籍测量,有着其它方法不可比拟的优势。在城镇地籍测量中,抛开对RTK测量的干扰因素,RTK测量的速度将比全站仪的方法要快许多。研究证明,对于大范围的地籍测量,GPS方法比常规方法更廉价和可行,生产效率将成倍提高。与采取全站仪相比,采用RTK技术在地籍界址点测量中也具有非常突出的优势:
1、采点速度快,由于RTK无须通视不受光学通视的限制,减少做控制和换站的工作量,所以采点速度快。
2、实现单人操作,节省劳动力。在保证基准站安全的前提下,每台流动站只需要一人。但是,RTK对与紧靠墙壁或建筑物的界址点,移动站是无法完全立于界址点上的,这样就会存在对中误差,影响测量精度。对于这样的界址点往往需要使用其他测量手段。应用RTK技术,使得工程放样和地籍测绘的精度、作业效率和实时性达到最佳的融合。随着数据传输能力的增强,数据的稳健性,抗干扰性水平和软件水平的提高,传输距离的增加,RTK 技术将在和工程放样和地籍测量及其他领域得到更广阔的应用。GPS RTK 技术己经在测量和工程界产生了重大变革,带来了空前的高效率。随着RTK价格的降低,它将会被测量部门所普及,随着RTK的广泛使用,它将使GPS的应用领域获得极大地扩展,从根本上提高测量的质量和作业效率。但是,对于RTK的不足之处还有待于改进。对于双星RTK和单星RTK的定位比较是一个很有突破的实践研究课题,希望能有时间和仪器设备的前提下再一次挑战自己,仔实习成产实践中能学到更多更有利于自己的知识。
rtk道路测量的实习心得
一:实习目的:通过实习进一步深入了解GPS原理以及在测绘中的应用,巩固课堂所学的知识.熟练掌握GPS仪器的使用方法,学会GPS进行控制测量的基本方法并掌握GPS数据处理软件的使用方法
二:实习地点:江西环境工程职业技术学院
三:实习内容:测量学校
四:实验原理:GPS定位的原理是GPS 卫星发射的测距信号和导航电文,导航电文中含有卫星位置的信息,用户用GPS接收机在某一时刻接收三颗或三颗以上的GPS卫星,测出测站点(GPS天线中心)到卫星的距离并解算出该时刻卫星的空间位置根据距离,并解算出卫星的空间位置,根据距离交会法求测站点坐标.其基本思想为:在基准站上安置一台GPS 接收机,对所有可见卫星进行连续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,用户站在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收机设备接收基准站传输的观测数据,实时计算测站点的三维坐标.五:实验过程:
(一).参考站要求
参考站的点位选择必须严格。因为参考站接收机每次卫星信号失锁将会影响网络内所有流动站的正常工作。
1..周围应视野开阔,截止高度角应超过15度,周围无信号反射物(大面积水域、大型建筑物等),以减少多路径干扰。并要尽量避开交通要道、过往行人的干扰。
2.参考站应尽量设置于相对制高点上,以方便播发差分改正信号。3.参考站要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源200米外,要远离高压作业期间,参考站不允许移动或关机又重新启动,若重启动后必 输电线路、通讯线路50米外。须重新校正。
(二).移动站要求
1.将移动站主机接在碳纤对中杆上,并将接收天线接在主机顶部,同时2.启动软件后,软件一般会自动通过蓝牙和主机连通。如果没连通则首先将手簿夹在对中杆的适合位置。
需要进行设置蓝牙(工具→连接仪器→选中“输入端口:7”→点击“连接”)。3.软件在和主机连通后,软件首先会让移动站主机自动去匹配基准站发射时使用的通道。如果自动搜频成功,则软件主界面左上角会有信号在闪动。如果自动搜频不成功,则需要进行电台设置(工具→电台设置→在“切换通道号”后选择与基准站电台相同的通道→点击“切换”)。
4.在确保蓝牙连通和收到差分信号后,开始新建工程(工程→新建工程),六.进行校正:
利用控制点坐标库(设置→控制点坐标库)求参数.在控制点坐标库界面中点击“增加”,根据提示依次增加控制点的已知坐标和原始坐标,一般至少2个控制点,当所有的控制点都输入以后察看确定无误后,单击 “保存”,选择参数文件的保存路径并输入文件名,建议将参数文件保存在当前工程下文件名result文件夹里面,保存的文件名称以当天的日期命名。完成之后单击“确定”。然后单击“保存成功”小界面右上角的“OK”,四参数已经计算并保存完毕。方可进行测量.七.实习总结:
1.实习中遇到的问题能分析, 在测量过程中突然收不到卫星信号,这种情况可能是流动站或基准站的电源没电或接收机的连线出现问题.在测量过程中突然显示单点定位可能是接收到的卫星数量不够而无法解算.在观测过程中手薄上的解算值始终不能固定,可能是流动站的选点有问题,周围可能有高压输电线,高大建筑物或在面积水域.2.卫星信号传播误差,包括电离层和对流层时廷误差.3.多路径误差,多路径误差是指卫星信号通过不同的路径传输到接收机天线.多路径效应不反与反射系数有关,也与反射物离测站的距离及卫星的信号方向有关,由于无法建立准确的误差改正模型,只能恰当的选择地点测量,避开信号反射物.4.人差,仪器没有完全对中,没有绝对整平.八:经验总结:总的来说,RTK测量除了要有足够的卫星数和卫星具有良好的几何分布外,还要求基准站与流动站的数据通讯必须良好.九:收获体会:通过这次实习使自己在课堂上学的模糊的理论知识得到了清晰的理解,同时也感到自己所学的理论知道的严重不足,在实习过程中又加强了理论知识的强化使自己对这门学科又有了新的理解.我觉得这门学科应该是在实践中学习理论,但实践前的理论学习也是必不可少的。
第五篇:GPS―RTK技术在矿山测量中的应用与研究
GPS―RTK技术在矿山测量中的应用与研究
[摘 要]本文简要介绍了GPS―RTK技术基本原理及构成,阐述了GPS―RTK技术在矿山测量中的应用,分析了GPS―RTK技术具体应用中的优势和优点,并就RTK技?g在实际应用中遇到的问题提出有益的见解。
[关键词]GPS;矿山测量;研究
中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)29-0116-01
在平原矿区的测量工作中,由于地面情况简单,使用常规测量仪器对矿区范围内的各种构筑物、地界、三下采煤观测、放样施上等进行施测是比较容易的。但随着社会经济的发展,国家建设对煤炭资源的消耗量日益增加,导致煤炭资源被大量开采,现已接近贫乏,这使得矿区建设不得不向深部发展,山区地形地貌复杂以及矿区范围内的各种沉陷造成地面测量控制点破坏、控制点不通视等实际情况,传统的测量技术使得测量效率和精度都得不到保障,因此,有必要寻求一种快速高效的测量手段以适应山区矿山建设的发展。GPS―RTK系统原理及构成1.1 基本原理
RTK测量技术,是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS(RTDGPS)测量技术。实时动态测量的基本原理是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GPS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。
1.2 RTK测量系统的构成
RTK测量系统主要由GPS接收设备、数据传输系统和软件系统构成。
1.2.1 GPS接收设备
由于双频观测值不仅精度高,而且有利于快速准确地解算整周未知数,所以在基准站和用户站上都设置双频GPS接收机。当基准站为多个用户服务时,则接收机的采样率应与用户接收机的最高采样率相一致。
1.2.2 数据传输设备
数据传输设备也称数据链,由基准站的无线电发射电台与用户设备的接收机组成,其频率和功率的选择主要取决于用户站与基准站的距离、环境质量以及数据的传输速度。GPS技术在矿山测量中的作业流程
2.1 内业准备
在实施GPS外业测量前,应事先对测区进行踏勘,根据矿山测量的特点完成内业的准备工作,主要包括以下几个方面的内容:
(1)根据工程项目,设定工程名称;
(2)参数设置:基准站的数据采样率一般为4~5S,流动站的数据采样率一般为1~2S,高度截止角通常设定为10度。
(3)若已知坐标转换参数,则输入手簿。
(4)实施工程放样前,内业输入每个放样点的设计坐标、线路方位角,以便野外实时、准确放样。
2.2 基准站的安置
为保证观测的精度和提高工作效率,基准站的安置应满足下列条件。
(1)基准站可设立在精确坐标的已知点上,也可设立在条件较好的未知点上;
(2)基准站安置应选择在地势较高、通视无遮挡、电台有良好覆盖区域的地方,首选是测区中央地区。
(3)为防止多路径效应和数据链的丢失,基准站200米范围内应无高压电线、电视差转台、无线电发射台等干扰源,周围应无GPS信号反射源。
(4)基准站电台的天线应架设在GPS接收机主机的北方。因为南北极附近是卫星的空洞区。
2.3 GPS―RTK施测及放样
在测区首级控制的基础上,利用点校正方法,求解坐标系统转换参数;选择对天通视较好,四周无各种强电磁干扰源的地方设置基准站。当测区可见GPS卫星数在5颗以上、PDOP值小于6时,一般只需5~15秒就可完成初始化而得到固定解。每台移动站只需一人即可进行测量作业,每次开始作业应对已知控制点进行检查,确保系统无误后,应用GPS电子手簿即可进行地形地物点、勘探坑道的采集或勘探线剖面、勘探工程点的放样作业,每点采集记录时间约1~10秒。实时动态RTK数据处理相对简单,外业测量采集的实测坐标通过手簿的数据传输系统,直接下载到计算机内。如在勘探线上加放点和测点,依据GPS电子手簿显示的定线导航数据同样能使你快速上线。利用GPS-RTK放样,无需对讲机传递导航数据和方向,GPS电子手簿导航画面让你轻松快速上点、上线,极大提高了工作效率,减轻了测量人员的工作强度。RTK技术的优点
(1)具有实时性,这是一般的测量设备所不具备的,而且放样精度能达到厘米级别。
(2)RTK测量作业效率高。根据有关资料对比分析,GPS―RTK测量作业效率是传统导线测量的2~4倍。GPS―RTK的人力和没备的投入都比较少,常规测量手段需要的人力和设备的投入是GPS―RTK测绘手段的3倍左右。
(3)GPS―RTK测量成果在野外观测时是实时提供的,冈此能在现场进行校核数据,这是传统测量所不能及的。
(4)GPS―RTK测量的关键技术之一是快速解算载波的整周未知数,达到了快速,高精度,而且即使遇到障碍物失锁也可在重新捕获卫星并在数分钟后继续测量的技术前沿。RTK技术存在的问题与对策
4.1 GPS―RTK测量技术的不足
虽然RTK技术在矿山测量中有较广阔的应用前景,但是由于矿区环境较复杂,所以存在一些不利于RTK作业的因素,如山谷、森林大面积水域、高压线等。通过实际的应用,笔者发现RTK技术在矿山测量中的一些问题:
(1)由于各观测值都是独立观测的,因此,在开始观测前、观测一段时间、观测结束前或仪器失锁后都要联测已知点进行比对才能检查仪器是否处于正常状态,观测的数据是否可靠。
(2)在山谷深处、密集高楼林立区等,RTK技术的使用将受到限制。
(3)我国在有些地区的高程异常图,特别是山区,存在较大误差,个别地区甚至还是空白,这就使得将GPS大地高程转换为正常高程的工作变得相对困难,精度也不均匀。
(4)由于卫星高度截止角大小不当,在测量过程中,有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长,甚至无法获取固定双差解。
(5)外业作业时,需要多块大容量电池、电瓶电力供应才能保证连续作、世以保证效率。
4.2 GPS―RTK测量中的注意事项
(1)为了保证精度,作业过程中移动站和基站间的距离尽量不要超过10km,因为GPS―RTK在测量过程中将有误差来源,如多路径效应、点位对中误差等。
(2)由于外业测量得最终目的是内业成图.如果测量点较多的话,为了成图的精确性,在外业测量时还需要进行草图绘制。
(3)为了获得较高的高程定位精度,应尽量与测区均匀分布的控制点联测,以求得较精确的高程转换参数。结论
从前面的叙述可知,与传统的观测方法比较,RTK技术具有集成化、自动化高的特点,适应矿区动态测量和经常化的要求,因此,GPS―RTK在矿山T程测量上具有很大的发展前景。
(1)GPS―RTK作业精度高且不受环境和距离的限制,在地形条件困难地区、局部重点工程地区等施测也很方便。
(2)GPS―RTK能实时地得出所在位置的空间i维坐标,这将彻底改变矿山测量的模式。
(3)只要我们科?W设计、精心施测,GPS―RTK完全可以满足矿区控制网的布设和矿区变形监测的要求。
参考文献
[1] Dini03电子水准仪说明书[M].北京:北京麦格天?|科技发展有限公司.2012
[2] 张国良等.矿山测量学[M].徐州:中国矿业大学出版社.2008
[3] 张华海,李景芝.GPS定位技术在矿区地面形变测量中的应用【J1.测绘通报,2000,4.[4] 栾元重,韩李涛.矿区GPS变形监测与变形分析【J】.测绘工程,2006,11.