淺談GPS—RTK技術(shù)在揭陽高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)數(shù)字化地形測量中的控制測量應(yīng)用

江育珊

摘 要：文章結(jié)合在數(shù)字化地形測量中的控制測量中GPS測量控制的運(yùn)用，介紹了GPS-RTK測量技術(shù)在數(shù)字化地形測量中的控制測量工程的應(yīng)用及實(shí)際施測的方法。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù)；數(shù)字化地形測量；控制測量

揭陽高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，占地面積約11.7萬畝地，屬于丘陵地貌。采用GPS -RTK測量技術(shù)進(jìn)行了揭陽高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)數(shù)字化地形圖測量中的控制測量。

1 控制點(diǎn)的選點(diǎn)

在已有GPS-C級(jí)網(wǎng)的基礎(chǔ)上加密布設(shè)GPS-D網(wǎng)，GPS-D級(jí)控制網(wǎng)平均邊長3公里，GPS-D點(diǎn)間有一個(gè)或一個(gè)以上通視方向。

GPS5秒控制網(wǎng)根據(jù)本測區(qū)情況和要求設(shè)計(jì)后，根據(jù)設(shè)計(jì)的位置進(jìn)行了實(shí)地踏勘、選點(diǎn)；按每平方公里3個(gè)點(diǎn)布設(shè)，個(gè)別復(fù)雜地區(qū)適當(dāng)增加了1-2個(gè)點(diǎn)。根據(jù)GPS測量的特點(diǎn)，選點(diǎn)遵循了如下的原則：除考慮點(diǎn)間的通視外，選點(diǎn)的位置在易于安裝接收設(shè)備且視野開闊的較高點(diǎn)；點(diǎn)位目標(biāo)顯著，視場周圍15度以上沒有障礙物，減少了GPS信號(hào)被遮擋或被障礙物吸收；點(diǎn)位附近遠(yuǎn)離了大功率無線發(fā)射源，其距離在200米以上，遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無線電信號(hào)傳送通道，其距離在50米以上，避免了電磁場對(duì)GPS信號(hào)的干擾；點(diǎn)位附近沒有大面積的水域和有強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號(hào)接收的物體，減弱了多路徑效應(yīng)的影響，同時(shí)點(diǎn)位選在有利于其他觀測手段擴(kuò)展與聯(lián)測的地方；地面基礎(chǔ)穩(wěn)定，易于點(diǎn)的保存。GPS5秒點(diǎn)的點(diǎn)位說明在現(xiàn)場進(jìn)行記錄和繪制草圖，并在當(dāng)天將文字和草圖錄入到計(jì)算機(jī)中，制成電子文檔。

圖根點(diǎn)的選點(diǎn)是根據(jù)測圖的需要而布設(shè)。

在地形復(fù)雜、隱蔽區(qū)及建筑區(qū)，適當(dāng)增加了對(duì)以上各等級(jí)點(diǎn)的密度，保證地形圖施測精度的要求。

2 埋石及標(biāo)面的整飾

GPS-D級(jí)控制點(diǎn)的編號(hào)從自然數(shù)編號(hào)01開始。GPS-D級(jí)點(diǎn)在地面和山地埋設(shè)一般普通標(biāo)石，在樓頂埋設(shè)建筑物上標(biāo)石，埋石規(guī)格按下圖執(zhí)行：

普通標(biāo)石（單位：cm）

建筑物上標(biāo)石（單位：cm）

利用舊點(diǎn)的在原有標(biāo)石周圍加固寬10cm的水泥并加刻點(diǎn)號(hào)。

根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，5秒點(diǎn)有埋石和刻石兩種，5秒點(diǎn)的標(biāo)石規(guī)格為：上底為12cm×12cm，下底為20cm×20cm，高50cm。在水泥路面上可刻石，打入直徑為12mm，長60mm帶十字的鋼筋。5秒點(diǎn)號(hào)前冠“I”加自然數(shù)編號(hào)001開始。

3 GPS網(wǎng)施測

3.1 對(duì)GPS接收機(jī)的要求，鑒于市政府對(duì)本工程項(xiàng)目時(shí)間要求、質(zhì)量要求較高，故使用GPS雙頻接收機(jī)，標(biāo)稱精度≤（10mm+5×10-6×d）。

3.2 對(duì)施測本工程項(xiàng)目的GPS測量儀器經(jīng)測繪儀器鑒定部門鑒定后方使用，并在施測完本控制網(wǎng)后，儀器鑒定資料隨測繪成果一起上交。

3.3 采用快速靜態(tài)測量方式進(jìn)行觀測，GPS測量的基本技術(shù)要求。

GPS-D級(jí)網(wǎng)的技術(shù)要求

GPS-5秒點(diǎn)的技術(shù)要求

GPS數(shù)據(jù)的觀測質(zhì)量滿足《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》。

4 GPS基線向量解算及觀測質(zhì)量評(píng)估和平差計(jì)算

揭陽高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)數(shù)字化地形測量控制網(wǎng)D級(jí)網(wǎng)由20個(gè)D級(jí)點(diǎn)組成，利用C級(jí)起算點(diǎn)3個(gè)?？刂凭W(wǎng)五秒網(wǎng)由225個(gè)五秒點(diǎn)組成，利用本測區(qū)D級(jí)起算點(diǎn)19個(gè)。本次三維平差和二維平差、高程擬合使用Poweradj進(jìn)行平差計(jì)算。本測區(qū)基線向量解算是采用Skipro軟件進(jìn)行處理的。

5 高程擬合

本測區(qū)的高程主要利用本測區(qū)所測的D級(jí)點(diǎn)和五秒點(diǎn)的四等水準(zhǔn)數(shù)據(jù)，通過擬合方式得到。把兩個(gè)網(wǎng)的三維無約束平差的大地坐標(biāo)集合起來組成Poweradj平差軟件的高程擬合的原始數(shù)據(jù)文件格式，然后把起算點(diǎn)構(gòu)成擬合起算數(shù)據(jù)文件，將兩個(gè)網(wǎng)一起進(jìn)行高程擬合；擬合的內(nèi)符合精度為：1.18厘米。

6 四等水準(zhǔn)測量

四等水準(zhǔn)進(jìn)行測段的單程觀測，四等水準(zhǔn)平差前分別對(duì)觀測高差進(jìn)行了標(biāo)尺長度誤差的改正。由于各點(diǎn)近似高程值比較小，任兩點(diǎn)的緯度差值也很小，正常水準(zhǔn)面不平行改正值近似零，故該項(xiàng)沒有列入改正。平差采用《工程測量控制網(wǎng)微機(jī)平差系統(tǒng)》軟件，以“III豐揭8”、“III豐揭13”作為起算點(diǎn)，計(jì)算出97個(gè)待定點(diǎn)的高程。

7 圖根導(dǎo)線測量

在5秒點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖根點(diǎn)的布設(shè)，圖根點(diǎn)的施測采用測距導(dǎo)線方法進(jìn)行，且起算點(diǎn)均附合于更高級(jí)的控制點(diǎn)。導(dǎo)線的外業(yè)記錄采用PC-E500內(nèi)置的導(dǎo)線記錄程序與觀測實(shí)時(shí)記錄，儀器的加常數(shù)和乘常數(shù)均在儀器內(nèi)部設(shè)定。由于本期項(xiàng)目位于測區(qū)使用的中央子午線附近，觀測的距離值與經(jīng)距離投影改化后的長度比接近于1，故該項(xiàng)沒有進(jìn)行該正。成果使用Hello導(dǎo)線簡易平差程序進(jìn)行平差計(jì)算，各項(xiàng)精度指標(biāo)及相關(guān)作業(yè)方法符合設(shè)計(jì)及《工程測量規(guī)范》的要求。

8 結(jié)束語

針對(duì)數(shù)字化地形測量的特點(diǎn)，GPS測量技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上節(jié)省了成本，提高了生產(chǎn)效率，有其重大的使用價(jià)值。在實(shí)際工作生產(chǎn)中我們要不斷學(xué)習(xí)和總結(jié)，繼續(xù)關(guān)注GPS新技術(shù)的發(fā)展，使其在數(shù)字化地形測量領(lǐng)域更完善、更廣闊的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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