GPSRTK技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

王志豪 李雙建 劉陽 張志廣

摘 要：所謂的GPS而言，主要是為全球定位系統(tǒng)，是通過衛(wèi)星導(dǎo)航可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的定位，也是作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要產(chǎn)物，現(xiàn)如今針對(duì)于GPS衛(wèi)星定位技術(shù)而言，衛(wèi)星定位的測(cè)量也是根據(jù)其GPS衛(wèi)星定位的技術(shù)對(duì)其地質(zhì)地貌進(jìn)行相應(yīng)的觀測(cè)，在地質(zhì)工程測(cè)量中得到了較為廣泛的應(yīng)用，在一定程度上提高了地質(zhì)工程作業(yè)的工作效率。本文對(duì)GPSRTK技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：GPS、RTK技術(shù)；地質(zhì)工程；測(cè)量；應(yīng)用；分析

1 GPSRTK技術(shù)

GPS系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控系統(tǒng)及GPS信號(hào)接收機(jī)三部分組成。其中，GPS空間部分是指太空中的衛(wèi)星，地面監(jiān)控系統(tǒng)是指衛(wèi)星星座和地面的GPS控制部分，信號(hào)接收機(jī)是指用戶的使用設(shè)備。GPS系統(tǒng)能夠提供全球范圍內(nèi)的三維測(cè)速和準(zhǔn)確的三維定位信息。RTK也稱實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)衛(wèi)星全球定位技術(shù)，它由一臺(tái)基準(zhǔn)站和若干移動(dòng)站共同組建而成?；鶞?zhǔn)站和移動(dòng)站負(fù)責(zé)接受衛(wèi)星實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，與此同時(shí)基準(zhǔn)站將修正過的數(shù)據(jù)通過無線連接傳輸給移動(dòng)站，使移動(dòng)站獲取更準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法是GPSRTK測(cè)量技術(shù)主要的技術(shù)依托，它能夠保證野外測(cè)量達(dá)到厘米級(jí)精度，減少了測(cè)量數(shù)據(jù)誤差。

2地質(zhì)工程測(cè)量中常見的問題

缺少相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)：現(xiàn)階段，在進(jìn)行地質(zhì)工程測(cè)量工作之前，很多測(cè)量項(xiàng)目并沒進(jìn)行相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)。在這種狀況下直接開展地質(zhì)測(cè)量工作，勢(shì)必會(huì)增加整體測(cè)量工作的任務(wù)量，同時(shí)還使后期的工作陷入被動(dòng)。一旦在后期的測(cè)量工作中并沒有進(jìn)行補(bǔ)救，那將導(dǎo)致原來的布網(wǎng)出現(xiàn)統(tǒng)一性的損害，這樣一來將增加測(cè)量工作的工作量。

測(cè)量設(shè)計(jì)套用問題嚴(yán)重：一些測(cè)量工作雖然在前期進(jìn)行了相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)，但是套用問題較為嚴(yán)重。在進(jìn)行自我評(píng)價(jià)工作時(shí)，一些設(shè)計(jì)人員并不能正視自己的設(shè)計(jì)水平與設(shè)計(jì)能力，進(jìn)而影響到技術(shù)方案以及設(shè)計(jì)思想。

經(jīng)費(fèi)的過于節(jié)省以及工期的縮短：在進(jìn)行地質(zhì)工程的測(cè)量布網(wǎng)工作時(shí)，一些測(cè)量單位會(huì)存在著片面追求經(jīng)費(fèi)的節(jié)省以及壓縮工期的問題。另外，在進(jìn)行實(shí)際的測(cè)繪工作時(shí)，對(duì)于分級(jí)布網(wǎng)原則也沒有引起足夠的重視。因而，將會(huì)導(dǎo)致測(cè)量工作的誤差不斷積累，最終影響到地質(zhì)工程測(cè)量工作的精度。水下數(shù)據(jù)獲取技術(shù)存在空白：在進(jìn)行地質(zhì)工程測(cè)量工作時(shí)，區(qū)域內(nèi)經(jīng)常會(huì)分布著大量的水面，因而做好水下測(cè)量工作有著重要的意義。但是，對(duì)于現(xiàn)階段的測(cè)量工作來說，水下數(shù)據(jù)的獲取存在著相應(yīng)的空白。一般來說，目前常使用的獲取方法主要包含兩種：其一，就是通過實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)和測(cè)探儀的配合，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取；其二，就是通過全球定位系統(tǒng)（GPS）以及相關(guān)導(dǎo)航軟件的應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水深數(shù)據(jù)的記錄，之后再結(jié)合相應(yīng)的平面坐標(biāo)進(jìn)而可以獲取水下數(shù)據(jù)。通過上述兩種方法所測(cè)得的數(shù)據(jù)在本質(zhì)上都屬于側(cè)面數(shù)據(jù)，因而數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及有效性就很難得到保障。

3 GPSRTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用形式

3.1快速靜態(tài)的定位分析

對(duì)于快速靜態(tài)定位的技術(shù)來說，也是一個(gè)靜態(tài)定位的衍生品，在客觀環(huán)境方面的要求也是較高的，但是這項(xiàng)技術(shù)則是存在著精度高和高效方便的特點(diǎn)。這項(xiàng)技術(shù)的原理也是在每一個(gè)用戶站上去安裝GPS接收機(jī)，這樣能夠保證接收機(jī)可以處于在靜止的狀態(tài)下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的觀測(cè)，但是用戶站則是可以去接收基準(zhǔn)站和衛(wèi)星在的數(shù)據(jù)，通過進(jìn)行解算可以對(duì)用戶站的三維坐標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，然而在結(jié)算的結(jié)果出現(xiàn)變化趨勢(shì)比較小的時(shí)候，可以達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)下，同時(shí)也是可以讓其誤差能夠允許在厘米的范圍之內(nèi)，此外在定位的工作進(jìn)行結(jié)束后便要求用戶站的接收機(jī)能夠處于在一個(gè)流動(dòng)的狀態(tài)之下，并不是處于在非靜止的狀態(tài)下，這樣可以通過接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星的頻率進(jìn)行調(diào)整，也是可以保證最終的觀測(cè)結(jié)果可以在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。

3.2動(dòng)態(tài)的定位

對(duì)于動(dòng)態(tài)的定位來說，在進(jìn)行操作中是分為下述的補(bǔ)助，一是進(jìn)行初始化的采樣工作；二是測(cè)量，在測(cè)量前必須要對(duì)一個(gè)靜止的控制點(diǎn)進(jìn)行鎖定，通過幾分鐘的觀察后去樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，之后將其所采取的樣本可以直接的反饋到流動(dòng)站之中的接收機(jī)中，對(duì)于這種方法而言，也是可以應(yīng)用采樣點(diǎn)的實(shí)時(shí)定位，比如定位地質(zhì)的空間坐標(biāo)等，不僅僅存在著定位快速的特點(diǎn)，同時(shí)也是可以將其定位能夠控制在厘米的誤差范圍內(nèi)。

3.3準(zhǔn)動(dòng)態(tài)的定位分析

基準(zhǔn)定位也是根據(jù)其動(dòng)態(tài)定位測(cè)量的技術(shù)作為一個(gè)重要的基礎(chǔ)，也是存在著一個(gè)相似的原理，在測(cè)量前是需要初始化流動(dòng)站的接收機(jī)，這樣能夠使其靜止起始點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)采樣，也是用來解算整體作業(yè)的一些未知的數(shù)據(jù)。在完成初始化后流動(dòng)站的接收機(jī)一方面可以對(duì)每一個(gè)基準(zhǔn)站進(jìn)行同步數(shù)據(jù)的接收，在另外的一個(gè)方面則是可以根據(jù)其初始階段的采取數(shù)據(jù)的樣本，進(jìn)而能夠?qū)γ恳粋€(gè)觀測(cè)站進(jìn)行觀測(cè)解算。對(duì)于這種方法而言，主要是測(cè)量的速度比較快以及精確度高，能夠更好的適應(yīng)各種地形地質(zhì)圖的測(cè)繪工作。

4結(jié)語

綜上所述，在地質(zhì)工程的測(cè)量中，GPSRTK技術(shù)對(duì)地質(zhì)勘測(cè)的成果起著關(guān)鍵性的作用。其完善了傳統(tǒng)的地質(zhì)勘測(cè)一些不成熟的技術(shù)，通過對(duì)以上一些重要的數(shù)值分析其技術(shù)方法，同時(shí)有效地降低了地質(zhì)工程工作上的難度與誤差，提高了測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確率，保證了地質(zhì)工程測(cè)量的可靠性與安全性。但隨著時(shí)代的發(fā)展，其也需不斷進(jìn)行優(yōu)化，才能更好地保證GPSRTK技術(shù)的穩(wěn)定性、技術(shù)能力以及專業(yè)程度，從而擁有更好的發(fā)展前景，有效促進(jìn)國(guó)家的發(fā)展力。

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