談水利工程測(cè)量中用GPSRTK獲取坐標(biāo)的方法

龔亮 余顏

摘要：緊隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)況，我國(guó)水利工程發(fā)展較快，施工數(shù)量也是逐年增加。現(xiàn)階段，全國(guó)開工的水利工程逐年增加，但這些水利工程大多都不是很全面，有些點(diǎn)不利于建筑水利工程的研究。比如整個(gè)施工因?yàn)槲恢眠^于偏遠(yuǎn)，施工測(cè)量存在相當(dāng)?shù)碾y度，因此GPS-RTK技術(shù)被運(yùn)用到具體施工測(cè)量里。本文探究的就是水利工程里GPSRTK坐標(biāo)獲取的策略。

關(guān)鍵詞：水利工程;測(cè)量坐標(biāo);GPSRTK

引言：

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷，國(guó)家和人民在水利上的發(fā)展格外重視，無論是人力、物力等都有增加投資建設(shè)，也就是說現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)于水利工程的開工正在逐年增加，但是這類水利工程中的大多數(shù)位置都較為偏遠(yuǎn)，具體的施工條件、施工環(huán)境等都會(huì)影響到施工順利程度，即其中存在的較多工程測(cè)量管控點(diǎn)比較少，對(duì)于水利工程施工測(cè)量極為不利。想要處理好這類施工測(cè)量問題，那么需要主動(dòng)引入全球定位系統(tǒng)，將GPSRTK技術(shù)運(yùn)用到具體施工測(cè)量里，同時(shí)運(yùn)用該類技術(shù)確保整個(gè)施工測(cè)量的精確度、實(shí)時(shí)性，極大的提升了整體施工測(cè)量工作成效和確切度。

1GPSRTK基本原理

GPSRTK技術(shù)即全球定位系統(tǒng)。此處RTK測(cè)量技術(shù)指的是運(yùn)用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的一種水利工程施工測(cè)量技術(shù)，此處運(yùn)用這類施工測(cè)量技術(shù)側(cè)重于集中載波相位測(cè)量、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，同時(shí)基于載波相位測(cè)量展開GPS測(cè)量技術(shù)，運(yùn)用載波相位測(cè)量中，展開GPS測(cè)量技術(shù)運(yùn)用就是整體GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志，往往運(yùn)用GPS測(cè)量技術(shù)的內(nèi)容有三塊，其一是關(guān)于基準(zhǔn)站的接收機(jī)，其二是構(gòu)建數(shù)據(jù)鏈，其三是關(guān)于流動(dòng)站接收機(jī)。國(guó)內(nèi)對(duì)于水利工程施工測(cè)量技術(shù)里，RTK技術(shù)的具體工作原理在于基于獲悉的高等級(jí)點(diǎn)之上置辦1臺(tái)GPS接收機(jī)，而后針對(duì)全部能夠觀測(cè)到的衛(wèi)星完成實(shí)時(shí)性、連續(xù)性的觀測(cè)，實(shí)時(shí)完成數(shù)據(jù)的保存、記載等，最終透過無線電傳輸設(shè)備，讓相關(guān)數(shù)據(jù)、信息等完成發(fā)送到流動(dòng)站，即利用流動(dòng)站的GPS接收機(jī)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息做好接收，與此同時(shí)也應(yīng)當(dāng)及時(shí)的透過無線接收設(shè)備做好信息的保存、接收，最終遵照定位原理，完成實(shí)時(shí)解算，將流動(dòng)站的三維坐標(biāo)、精確度等測(cè)量信息解算出來。

2誤差控制和提高RTK測(cè)量質(zhì)量的方法

2.1控制RTK誤差的常用方法

GPS技術(shù)、RTK儀器相關(guān)的誤差管控技術(shù)。一般而言實(shí)施誤差管控的時(shí)候可以利用GPS技術(shù)、RTK儀器相關(guān)的誤差管控技術(shù)，此類技術(shù)即運(yùn)用GPS技術(shù)衛(wèi)星軌道誤差源自于GPS衛(wèi)星本身，可能對(duì)測(cè)量生成的影響較小。常規(guī)而言影響是能夠忽略的。此外RTK技術(shù)自身的天線相位中心變動(dòng)誤差側(cè)重于察看觀測(cè)值差分將可能生成的相位中心偏移影響予以削弱。部分時(shí)候需要針對(duì)天線檢驗(yàn)予以校正。

其次是針對(duì)信號(hào)傳播相關(guān)的誤差予以管控。常規(guī)而言運(yùn)用GPS技術(shù)的時(shí)候比較依賴信號(hào)，而后信號(hào)可能會(huì)因?yàn)樘鞖庠虮挥绊?，往往是大氣延遲、對(duì)流層變動(dòng)等完成誤差出現(xiàn)。對(duì)此狀況運(yùn)用雙頻RTK完成同步差分或是針對(duì)天線高度角管控就能夠得以緩解或是逐漸消除掉。值得注意的是RTK定位測(cè)量較大的誤差源自于多路徑效應(yīng)、信號(hào)干擾等誤差，此類誤差究其原因在于天線周遭環(huán)境生成的影響，同時(shí)環(huán)境條件影響測(cè)量確切度較大?；诖?，對(duì)于信號(hào)干擾誤差管控較好的策略就是距離雷達(dá)遠(yuǎn)一些或是遠(yuǎn)離部分無線電、電磁波等干擾源，能夠獲得較好的成效。

2.2提高GPS-RTK測(cè)量質(zhì)量的其他方法

針對(duì)GPSRTK測(cè)量質(zhì)量的提升策略方法有些較為常用，例如根據(jù)已知點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)比較的方法較為常見。此策略就是采用RTK技術(shù)對(duì)相應(yīng)的管控點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)比查驗(yàn)，而后針對(duì)存在的問題、誤差等做好及時(shí)糾正。此外用的較多的還有重測(cè)比對(duì)法。這一方式就是待到每次初始化成功后，第一就是對(duì)于測(cè)過的1.、2個(gè)RTK點(diǎn)、高精確度管控點(diǎn)，在確定沒有問題之后完成RTK測(cè)量。諸如電臺(tái)變頻實(shí)時(shí)檢測(cè)法等也有運(yùn)用。所有的方法策略運(yùn)用都是提升GPSRTK測(cè)量運(yùn)用的綜合質(zhì)量。

3應(yīng)用實(shí)例

基站的架設(shè)方式有兩種：其一是未知點(diǎn)架設(shè)基站，一般而言就是利用三參數(shù)、四參數(shù)或是七參數(shù)，運(yùn)用移動(dòng)站校對(duì)已知點(diǎn)，或是不需要參數(shù)，直接運(yùn)用移動(dòng)站采集已知點(diǎn)坐標(biāo)，而后運(yùn)用手簿測(cè)量軟件求解參數(shù)。第二是設(shè)置已知點(diǎn)基站，運(yùn)用獲悉的已知參數(shù)、基站坐標(biāo)等，移動(dòng)站能夠直接展開作業(yè)。電臺(tái)模式中，RTK運(yùn)用的差分信號(hào)就是運(yùn)用電臺(tái)實(shí)現(xiàn)接收的?；鶞?zhǔn)站得到的就是沒有展開的衛(wèi)星星歷、電離層折射等誤差及時(shí)改正的對(duì)應(yīng)WGS84坐標(biāo)，屬于概略位置?；诖?，就算是設(shè)置到相同點(diǎn)上，一次次得到的WGS84坐標(biāo)也不一樣。這次實(shí)驗(yàn)采用的就是基準(zhǔn)站架設(shè)未知點(diǎn)之上的策略。此種情形之下，不能夠直接運(yùn)用求解七參數(shù)的方式得出各個(gè)坐標(biāo)系坐標(biāo)，唯有透過需求坐標(biāo)系管控點(diǎn)坐標(biāo)完成坐標(biāo)校正，最終獲得校正參數(shù)之后，才可以運(yùn)用GPSRTK測(cè)量出確切的點(diǎn)坐標(biāo)。

3.1實(shí)驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)選定的是某地山區(qū)，東西長(zhǎng)度有120米左右，南北長(zhǎng)度也有60米左右，校對(duì)核準(zhǔn)的點(diǎn)距最遠(yuǎn)測(cè)量點(diǎn)在346米左右。

3.2測(cè)量成果

利用CORS、電臺(tái)等模式得到的WGS84坐標(biāo)，詳見上圖所示。透過1980西安坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)直接轉(zhuǎn)化得到的WGS84坐標(biāo)。上圖中點(diǎn)1-4都是采用CORS模式得到的WGS84坐標(biāo)，別的點(diǎn)則是在電臺(tái)模式中得到的WGS84坐標(biāo)。點(diǎn)5就是針對(duì)點(diǎn)1展開的坐標(biāo)檢驗(yàn)，屬于相同測(cè)量點(diǎn)。從對(duì)比了解到，點(diǎn)1與點(diǎn)5具體在WGS84坐標(biāo)上是有差異的，轉(zhuǎn)換為80坐標(biāo)之后，點(diǎn)平面存在的誤差在1米左右。

結(jié)語(yǔ)

總之，在CORS模式之下得到的WGS84坐標(biāo)就是通過種種改進(jìn)之后獲得的一種精確度較高的坐標(biāo)，能夠透過七參數(shù)直接轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨硇枰臏y(cè)量坐標(biāo)系的一種坐標(biāo)。電臺(tái)模式之下的WGS84坐標(biāo)也是一種沒有改正過的概略坐標(biāo)，不能充分滿足具體的精確度測(cè)量要求，無法運(yùn)用七參數(shù)有效轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠹倚枰臏y(cè)量坐標(biāo)系坐標(biāo)。事實(shí)上，GPSRTK技術(shù)是全球定位系統(tǒng)。RTK測(cè)量技術(shù)是指一種利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的水利工程施工測(cè)量技術(shù)。這里采用的這種施工測(cè)量技術(shù)，重點(diǎn)是集中式載波相位測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。運(yùn)用GPSRTK測(cè)量具體的坐標(biāo)就是根據(jù)已知的坐標(biāo)系有效轉(zhuǎn)換，從而謀取精確度更高的坐標(biāo)，而在精確度高的坐標(biāo)之下逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ绦枰淖鴺?biāo)系坐標(biāo)即可。針對(duì)水利工程施工測(cè)量，講求精確度。融入GPSRTK技術(shù)到施工測(cè)量中，可以提升整個(gè)工程項(xiàng)目的精確度，也就是在水利工程里采用最為先進(jìn)且有利的技術(shù)，有效推進(jìn)水利工程施工建設(shè)。

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