試論GPS-RTK技術(shù)在公路工程測(cè)量中的運(yùn)用

姚建文

中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司 四川成都 610091

使用GPS RTK技術(shù)數(shù)字化地形圖是在開(kāi)發(fā)繪圖技術(shù)的背景下實(shí)現(xiàn)GPS系統(tǒng)優(yōu)化的最佳精度和適應(yīng)一般測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的有效手段。PTK定位技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，受到許多員工的關(guān)注和歡迎。通過(guò)在地形圖中使用GPSRTK技術(shù)，不僅可以節(jié)省時(shí)間和精力，還可以提高道路地形圖的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)化程度。此外，還有大量?jī)?chǔ)備可供進(jìn)一步發(fā)展這個(gè)基金會(huì)。

1 GPS-RTK概述

GPS-RTK是全球定位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)簡(jiǎn)稱，主要構(gòu)成部分包括基準(zhǔn)站，移動(dòng)站和數(shù)據(jù)鏈。在工作的過(guò)程中，基準(zhǔn)站上的接收機(jī)會(huì)對(duì)GPS進(jìn)行持續(xù)不斷的觀測(cè)以及探測(cè)，觀察GPS衛(wèi)星最新的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。數(shù)據(jù)鏈可以把基準(zhǔn)站上所觀察到的信息發(fā)送給移動(dòng)站，移動(dòng)站一邊接收基準(zhǔn)站的信息，另一邊也能夠?qū)PS衛(wèi)星進(jìn)行一個(gè)采集工作。同時(shí)還能夠?qū)?nèi)部系統(tǒng)所介紹到的信息進(jìn)行及時(shí)的處理，精確地給出厘米級(jí)別的結(jié)果，整個(gè)運(yùn)作過(guò)程在一秒內(nèi)就可以全部完成。由于GPS-RTK具備這樣有的準(zhǔn)確性，時(shí)間性、及時(shí)性以及高效性使其在測(cè)量領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用愈發(fā)廣泛。RTK定位技術(shù)是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的突破，GPS-RTK技術(shù)在工程測(cè)量當(dāng)中有著非常廣闊的發(fā)展前景。無(wú)論是靜態(tài)的還是準(zhǔn)動(dòng)態(tài)的定位測(cè)量都無(wú)法實(shí)時(shí)地給出定位結(jié)果，是由于數(shù)據(jù)處理需要一定的時(shí)間，所以數(shù)據(jù)處理也會(huì)滯后。同時(shí)在此過(guò)程中沒(méi)有辦法對(duì)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢核，很難保證觀測(cè)到的數(shù)據(jù)質(zhì)量。在實(shí)際的工程測(cè)量中，會(huì)增加不合格概率，需要多次返工來(lái)確保測(cè)量結(jié)果的有效性[1]。

2 GPS-RTK技術(shù)在公路工程測(cè)量中的運(yùn)用

2.1 中線放樣

控制測(cè)量完成后，采用軟件自組裝模塊，嚴(yán)格按照施工行業(yè)的技術(shù)要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化電路設(shè)計(jì)。軟件將確定管線的長(zhǎng)度(例如。b．曲線)基于必要的情報(bào)。測(cè)量完成后，所有信息都集成到外界的控制中，技術(shù)人員必須結(jié)合相應(yīng)的要求設(shè)置設(shè)施，如。b．在進(jìn)入原型制作工序之前，先移動(dòng)工作站、配電站和廣播站。在調(diào)查階段，控制器軟件可以智能地表示與精度相關(guān)的信息。如果您可以看到測(cè)量點(diǎn)的3D座標(biāo)會(huì)在坐標(biāo)距離在指定區(qū)域內(nèi)時(shí)立即儲(chǔ)存。

2.2 斷面測(cè)量中的應(yīng)用

使用傳統(tǒng)的方法來(lái)對(duì)斷面進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在斷面測(cè)量的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到方向不明確的問(wèn)題，這也增加了漏測(cè)、重復(fù)測(cè)的概率。同時(shí)傳統(tǒng)斷面測(cè)量方式中，需要利用許多的分站共同工作才能把這項(xiàng)工作完成，增加了工作內(nèi)容的復(fù)雜度。采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，可以及時(shí)地獲取到斷面的三維坐標(biāo)信息，這樣在應(yīng)用過(guò)程中，可以克服傳統(tǒng)斷面測(cè)量中的一些困難，提高了測(cè)量結(jié)果的完整性與有效性。并且使用GPS-RTK技術(shù)，可以不考慮分站測(cè)量和具體的斷面方向，使用這樣的技術(shù)，能夠直觀的去獲取到斷面的真實(shí)的信息以及實(shí)地狀況。最大限度節(jié)省實(shí)地考察的時(shí)間，也能夠節(jié)省物力和成本的投入量。

2.3 分析GPS-RTK測(cè)點(diǎn)的精確度

當(dāng)您參與實(shí)地測(cè)量活動(dòng)時(shí)，流動(dòng)站必須位于已知的測(cè)量控制點(diǎn)上，這一點(diǎn)很重要。這是最重要的前提條件，必須實(shí)現(xiàn)，才能動(dòng)態(tài)檢測(cè)測(cè)量過(guò)程的精度，驗(yàn)證參數(shù)測(cè)量結(jié)果，并確定參數(shù)配置的精度。差異是在使用靜態(tài)GPS數(shù)據(jù)和GPS-RTK測(cè)量計(jì)算項(xiàng)目的10個(gè)測(cè)量點(diǎn)后確定的。在提取的測(cè)量數(shù)據(jù)中，標(biāo)高差的最大值為0．012m，標(biāo)高差的最大值為0．031m，動(dòng)態(tài)測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高的結(jié)果誤差為±0．008m，標(biāo)高誤差為±0．021m。綜合分析后，發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果精度較高，符合項(xiàng)目本身的要求[2]。

2.4 碎部測(cè)量中的應(yīng)用

普通的碎部測(cè)量方法基本上都需要使用全站儀來(lái)對(duì)區(qū)域內(nèi)已經(jīng)有的圖根控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。使用全站儀進(jìn)行測(cè)量的話，需要將測(cè)量到的全部數(shù)據(jù)輸入到編程碼中，然后再對(duì)所有輸入到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，最后繪制成圖。這種方法在具體的工作中需要去測(cè)量周邊所有的地形以及地貌，并且每臺(tái)機(jī)器在測(cè)量的過(guò)程中都需要多個(gè)工作人員同時(shí)進(jìn)行工作。在測(cè)量的過(guò)程中使用GPS-RTK技術(shù)時(shí)，該技術(shù)對(duì)于區(qū)域環(huán)境的適用性較強(qiáng)，只要將基準(zhǔn)站設(shè)備架好，安排一個(gè)工作人員可以對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，并且只需要幾秒鐘的時(shí)間就可以得到被測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，精準(zhǔn)度非常高。在保存點(diǎn)時(shí)輸入被測(cè)點(diǎn)的特征編碼就可以，操作起來(lái)非常的方便，并且也不太需要外部條件來(lái)助力，還能夠減少在測(cè)量過(guò)程中所需要的工作成本，能夠提高整個(gè)測(cè)量的工作效率。

2.5 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外很多橋梁都采用了RTK-GSP橋梁動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，比如日本凱越大橋、中國(guó)虎門(mén)大橋、英國(guó)亨伯大橋等。檢測(cè)的系統(tǒng)主要包括監(jiān)測(cè)站、GPS基準(zhǔn)站和監(jiān)測(cè)控制中心。因?yàn)闅夂蛟蚝蛙壍榔顚?duì)分差GPS影響，隨著監(jiān)測(cè)站和基準(zhǔn)站之間距離長(zhǎng)短變化，所以橋梁到基準(zhǔn)點(diǎn)的應(yīng)該在有效范圍之內(nèi)。同時(shí)，確保在基準(zhǔn)點(diǎn)的斜上角沒(méi)有遮擋物和反射物。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置應(yīng)該設(shè)置在結(jié)構(gòu)變形大的位置，比如跨中1/2處或者橋頂部。接收機(jī)可以收到所有的衛(wèi)星信號(hào)，運(yùn)用使用光纜通訊系統(tǒng)，通過(guò)1Hz的監(jiān)測(cè)速率可以做到實(shí)時(shí)的做到讓接收機(jī)收到衛(wèi)星發(fā)來(lái)的及時(shí)信息。收到從衛(wèi)星發(fā)來(lái)的信號(hào)和信息通過(guò)監(jiān)測(cè)站運(yùn)用技術(shù)分析，這樣活的三維坐標(biāo)同時(shí)也將信息發(fā)送給控制中心。然后，控制中心通過(guò)相關(guān)軟件技術(shù)的分析，從而獲得橋梁結(jié)構(gòu)上的縱橫向以及垂直方向位移等數(shù)據(jù)。每次的監(jiān)測(cè)結(jié)果保存在基準(zhǔn)站，通過(guò)大量的信息對(duì)比技術(shù)，實(shí)時(shí)的監(jiān)控分析獲得橋梁的健康評(píng)估報(bào)告[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GPS-RTK技術(shù)在公路地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用研究課題開(kāi)展具有重要的意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值，公路地形圖測(cè)繪過(guò)程中，相關(guān)人員要充分發(fā)揮的GPS-RTK技術(shù)使用優(yōu)勢(shì)，健全現(xiàn)有的公路地形圖測(cè)繪體系，整合地形圖測(cè)繪方案，通過(guò)有效的方式，不斷增強(qiáng)公路地形圖測(cè)繪的效果和實(shí)效性。