第一篇:GPS測量技術(shù)在電子地圖測繪中的應(yīng)用
GPS測量技術(shù)在電子地圖測繪中的應(yīng)用
前言
隨著互聯(lián)網(wǎng)、汽車電子和無線手持設(shè)備對導(dǎo)航系統(tǒng)需求的劇增, 使得中國電子地圖產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展。面臨這些需求, 許多城市和地區(qū)出現(xiàn)了各類電子地圖。在電子地圖的制作過程中,地圖數(shù)據(jù)采集約占整個工作量的70%~80%。目前, 電子地圖的數(shù)據(jù)獲取主要有三種方法: 掃描現(xiàn)有地形圖資料、圖像資料(航片、衛(wèi)星影像等)數(shù)字化以及數(shù)字測圖。其中數(shù)字測圖是利用GPS、電子全站儀等在野外實測直接生成數(shù)字地圖, 這一方法適合于在沒有現(xiàn)成圖紙和航片時的大比例尺的地形測圖,隨著GPS測量技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用, GPS 數(shù)字測圖已經(jīng)成為電子地圖數(shù)據(jù)采集的首選方式。
1、電子地圖測繪的軟、硬件設(shè)備
電子地圖測繪采用的是集PDA 掌上電腦技術(shù)、GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)和GIS 地理信息系統(tǒng)技術(shù)的軟、硬件為一體的公路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng), 如圖1 所示。在整個系統(tǒng)中對硬件部分的要求是: PDA 采用的是Windows Mobile 2003 微軟操作系統(tǒng);中央處理器主頻率CPU 為624 MHz, 內(nèi)存容量RAM185M, 外加1G PDA 擴展卡容量。GPS 采用藍牙接口, 數(shù)據(jù)更新頻率1 次/s , 自動定位時間45s , 定位精度小于5 m;對軟件部分要求是:e-Road For PDA 和e-Road For PC 軟件操作系統(tǒng)。前者是將GPS 接收的信號傳輸?shù)絇DA 上, 后者是將PDA 的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上, 并對導(dǎo)出的地圖數(shù)據(jù)進行合并和編輯。
2、電子地圖測繪的原理
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS 分成3 個部分: GPS 衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、GPS 接收機。一般在測繪中所使用的是第三部分GPS 接收機。GPS 使用測距交會的原理確定點位, 其基本定位原理是每顆太空衛(wèi)星在運行時, 任一時刻的位置都用一個坐標值來表示, GPS 接收機所在的位置坐標為未知值, 而太空衛(wèi)星的訊息在傳送過程中存在時間差, 將此時間差值乘以電波傳送速度, 就可計算出太空衛(wèi)星與GPS 接收機間的距離, 如此就可依三角向量關(guān)系列出一個相關(guān)的方程式。每接收到一顆衛(wèi)星就可列出一個相關(guān)的方程式, 因此, 至少同時接收到三顆衛(wèi)星發(fā)出的信號后, 即可計算出平面坐標(經(jīng)緯度)值, 收到四顆衛(wèi)星信號則可同時測出高程值, 五顆衛(wèi)星以上可大大提高其測量精度。一般來說, GPS 接收機在運動中每秒的坐標數(shù)據(jù)都是最新的, 也就是說GPS 接收機會自動不斷地接收衛(wèi)星訊息, 并實時地計算其所在位置的坐標數(shù)據(jù), 同時記錄下來。
在GPS 定位中, 根據(jù)其運動狀態(tài)可以將GPS 定位分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位。靜態(tài)定位指的是對于固定不運動的待定點,將GPS 接收機安置于其上, 觀測數(shù)分鐘乃至更長的時間, 以確定該點的三維坐標, 又叫絕對定位。若將2 臺或2 臺以上分別固定不變地安置在待定點上, 則通過一定時間的觀測, 可以確定這些點之間的相對位置, 又叫靜態(tài)定位。而動態(tài)定位則至少有一臺接收機處于運動狀態(tài), 測定的是各觀測時刻運動中的接收機的點位。在電子地圖測繪系統(tǒng)中采用的是動態(tài)定位。GPS 以全天候、高精度、自動化、高效率等特點贏得廣大測繪工作者的信賴。
3、電子地圖測繪的方法
3.1 外業(yè)采集
外業(yè)采集是整個測繪的核心工作, 采集組一般由4 名成員(PDA 操作員、記錄員、帶路者、駕駛員)和1 臺作業(yè)車組成。PDA操作員要熟練掌握PDA 操作技術(shù), 事先對要測的路線進行編號, 對于已經(jīng)有編號的路線要進行核對, 做到不重復(fù), 不遺漏每一條路線;記錄人員要求反應(yīng)速度快, 能領(lǐng)會操作員的意圖, 配合操作員進行記錄, 做到不遺漏, 準確率達到100%;帶路者要求熟悉當?shù)氐匦? 對整個地區(qū)的路線了如指掌, 做到不走重復(fù)路,以最佳路線測繪。駕駛員要平穩(wěn)、勻速駕駛作業(yè)車, 并保養(yǎng)維修好。另外還要確保測繪設(shè)備具有充足的電量, 避免設(shè)備自動關(guān)機, 造成數(shù)據(jù)丟失。因此, 要求在測繪之前做好各項準備工作, 只有這樣才能達到最佳的效果。
準備就序后, 首先要對GPS 進行定位, 然后打開GPS 藍牙, 將其連接到PDA 上, 待其在PDA 上顯示為“3D”狀態(tài)時就表示GPS 已聯(lián)接上PDA, 可以開始數(shù)據(jù)采集。采集數(shù)據(jù)前還要對將其測量數(shù)據(jù)進行命名, 方式建議采用當天的時間來命名, 并存入SD 卡上, 這樣方便數(shù)據(jù)的合并和校核。測繪過程中常見問題的原因及解決的辦法有:
(1)測繪過程中GPS 無法定位。
GPS 無法定位的原因可能是接收不到衛(wèi)星信號, 這時可到一個空曠、周圍建筑物少、天線少、外界干擾小的地帶進行定位,待其定位好后再進行測繪。為了減少接收干擾, GPS 不能安置在根本接收不到衛(wèi)星直射訊號的地方, 如室內(nèi)、地下停車場、天橋下、樹木密集、四面環(huán)山及隧道中。在汽車內(nèi), 應(yīng)使用有長天線的GPS , 并把天線用磁石置在汽車外。在地形復(fù)雜、建筑物多、干擾多的地方, 建議使用帶有延長天線的GPS。如果碰到信號好的地帶最好不要采用天線。
(2)測繪過程中GPS 信號飄逸。
GPS 信號飄逸問題有多方面原因: ①在陰雨天衛(wèi)星信號較弱, 很容易造成飄逸。②當?shù)啬承┑貐^(qū)使用了衛(wèi)星信號屏蔽, 使信號飄逸。③在信號很強時還使用了延長天線, 也會造成信號的飄逸。④操作錯誤所造成。對于不可避免的信號飄逸可以在內(nèi)業(yè)頂點編輯中進行處理。
(3)測繪過程中行車速度過快。
對于一般的車載GPS 其數(shù)據(jù)更新頻率是1 次/s, 因此測繪過程中車速要保證勻速行駛, 速度不宜過快, 車速一般控制在50 km/h, 防止在測繪過程中出現(xiàn)GPS 接收信號中斷, 而使測繪數(shù)據(jù)不準確。
(4)測繪過程中不應(yīng)長時間停留在某個區(qū)域。
當正在進行路線測量時, 如果較長時間在某個區(qū)域停頓時,要求PDA 操作人員暫停測量。避免長時間停滯在這個區(qū)域造成在PDA 顯示的路線發(fā)生飄逸。
(5)測繪過程中基本信息處理。
由于PDA 對路線的線形和里程是自動記錄的, 為使測繪過程中保證測繪準確迅速, 要求PDA 操作員對路線的基本信息不要過多輸入, 只需旁邊的記錄員詳細記錄每一條路線的基本信息以及附屬設(shè)施的基本參數(shù)。對于路線的基本信息可在內(nèi)業(yè)處理過程中進行補充和完善。
(6)測繪過程中跨區(qū)路線處理。
由于地形復(fù)雜, 一些路線的基本信息在同一條線上都不盡相同。對于一些路線里程比較長, 是跨省或跨市(區(qū))或跨鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的, 要對這些路線進行分段, 對于帶路者要熟悉這一區(qū)域的地形, 做到不出現(xiàn)任何誤差。記錄員要在記錄本上詳細記載分段情況以及分段路線的基本信息。對于跨省或跨市(區(qū))鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的路線一定要在當天測完, 方便以后的內(nèi)業(yè)處理。
3.2 內(nèi)業(yè)處理
外業(yè)采集到的地圖數(shù)據(jù)還需要經(jīng)過整理修飾才能應(yīng)用, 路線上的附屬設(shè)施信息也需要完善, 因此要最后得到完美的電子地圖, 內(nèi)業(yè)處理工作是必不可少的。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理操作的流程如圖2 所示:
內(nèi)業(yè)處理是一個重要的環(huán)節(jié)需要各人員協(xié)同完成, 其具體有以下幾個方面:
(1)測繪地圖的數(shù)據(jù)傳輸。
將測繪的地形圖通過數(shù)據(jù)線拷貝到PC 機的硬盤上, 啟動e-Road For PC 進行數(shù)據(jù)的編輯。e-Road For PC 上的功能同PDA 上的e-Road For PDA 是一樣的。因此, 可在e-RoadFor PC 上進行內(nèi)業(yè)的處理。
(2)測繪地圖的數(shù)據(jù)編輯。
通過e-Road For PC 在地形圖上進行地圖編輯。要求外業(yè)測量時的數(shù)據(jù)記錄員將路線的基本信息和附屬設(shè)施信息進行編輯完善, 保證不丟失任何數(shù)據(jù)。
(3)測繪地圖的數(shù)據(jù)合并。
編輯完成所有的路線基本信息和附屬設(shè)施信息后, 需要進行地形圖的合并。合并前要選擇好底圖, 最好使用空底圖, 這樣可盡量減少路線的飄逸, 然后再進行合并, 合并時要按照外業(yè)測繪的時間順序來合并。
(4)測繪地圖的頂點編輯。
由于外業(yè)測繪過程中存在信號飄逸, 因此在內(nèi)業(yè)處理中, 需要PDA 操作者對飄逸的路線進行頂點編輯, 將飄逸的頂點拉到實際位置, 對于一些重復(fù)的頂點要進行刪除。
(5)測繪地圖的校核。
校核時最好讓熟悉地形的帶路者進行校核, 這樣能確保每一條路線的準確性。如果當?shù)赜衅渌牡匦螆D時, 可對照測繪地圖的路線有無偏差。如果路線偏差比較嚴重或者信號飄逸嚴重,為保證數(shù)據(jù)的準確性最好是進行重測。
4、結(jié)束語
隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展, 交通等領(lǐng)域?qū)?dǎo)航技術(shù)的需求更加迫切, 電子地圖對于公路的設(shè)計和管理、公路交通的信息化都有著強大的推動作用, 推廣與總結(jié)GPS 和PDA 技術(shù)在電子地圖測繪中的應(yīng)用勢在必行, 必將會逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)測繪技術(shù)。
第二篇:GPS測繪技術(shù)在線形工程測量中的應(yīng)用
GPS測繪技術(shù)在線形工程測量中的應(yīng)用
摘要:在線形工程測量中,應(yīng)用GPS測繪技術(shù)不但精度有保證,而且方便、快捷,節(jié)省人力物力,本文在訴述GPS測繪技術(shù)在線形工程測量應(yīng)用中GPS控制網(wǎng)的布設(shè)、外業(yè)測、內(nèi)業(yè)差處理的同時,也闡述了各過程易出現(xiàn)的問題及處理方法。
關(guān)鍵詞:GPS;長線測量;測繪
隨著測繪技術(shù)的發(fā)展,GPS測繪技術(shù)已廣泛應(yīng)用于線形工程的方方面面,如道路、管線、長距離輸水、電、氣、油管路勘測等,以前按傳統(tǒng)的控制測量、工程測量控制方法建網(wǎng)觀測,工作量大、測繪時間長、效率低,同時在網(wǎng)形布設(shè)、觀測方法、誤差控制等方面都存在一定的問題,再加上線路狹長,周圍控制點少,給測繪工作帶來不便。線形工程中利用GPS測繪技術(shù)較好地解決了上述問題。1 GPS線路控制網(wǎng)的布設(shè)特點
用GPS技術(shù)分級建立線路控制網(wǎng),線形工程長達數(shù)百千米,甚至上千千米,利用GPS技術(shù)能很好地解決這一問題,因為其布網(wǎng)形式靈活,與國家高等級點聯(lián)測時,其邊長不受限制,點間又不要求通視。控制網(wǎng)呈狹長狀布設(shè),每個閉合環(huán)至少含一條數(shù)千米的長邊,與相鄰互相通視的短邊點相連,形成混合網(wǎng)。其網(wǎng)圖采用分級布網(wǎng),具有較高的精度及較高的可靠性,同時保證同級網(wǎng)點精度均勻。另外,高等級控制網(wǎng)統(tǒng)一布設(shè),為次級加密測距導(dǎo)線提供高等級的控制點。2 GPS線路控制網(wǎng)的布設(shè)形式 2.1 線路控制網(wǎng)
線路控制網(wǎng)是由多個邊連式、點連式基線形成的異步環(huán)構(gòu)成的混合網(wǎng)。規(guī)范規(guī)定,每個獨立環(huán)或附合路線不超過6條邊(C級平均邊長10~15 km,D級5~10 km),并與國家高等級點聯(lián)測。2.2 GPS線路導(dǎo)線
(1)選點靈活,點位基礎(chǔ)堅實穩(wěn)定,便于安置儀器操作,便于布設(shè)通視方向,并能用常規(guī)方法擴展與聯(lián)測。(2)相鄰點不必都通視,只要有1對相鄰點通視即可。
(3)每條GPS基線向量連同高一級GPS網(wǎng)點的基線向量,構(gòu)成異步環(huán)作以檢核。
(4)線路過長時,若跨多個投影帶,可在分帶交界附近布設(shè)一對互相通視的GPS點與國家控制點相連,以使測區(qū)內(nèi)投影長度變形不大于2·5 cm/km。
(5)GPS控制網(wǎng)與附近高等級國家平面控制網(wǎng)點聯(lián)測點不應(yīng)少于3個。當控制網(wǎng)邊長過長時,宜增加聯(lián)測點,并使聯(lián)測點分布均勻且能控制本控制網(wǎng)。
(6)低等級線路測量自成系統(tǒng),不與國家高等級點聯(lián)測時,其布網(wǎng)方式更加靈活,可采用網(wǎng)(1)作業(yè)組嚴格按調(diào)度計劃,按規(guī)定時間進行同步觀測。
(2)接收機啟動前和作業(yè)過程中,應(yīng)隨時填寫測量平差手簿中的項目、格式及內(nèi)容。①接收機記錄后,觀測員及時將測站信息記錄于手簿,發(fā)現(xiàn)異常,及時報告調(diào)度人員,采取相應(yīng)措施;②接收機記錄后,禁止人員或其他物體觸動天線或遮擋信號,引起信號失鎖;③觀測期間,不得在天線附近50 m內(nèi)使用電臺,10 m內(nèi)使用對講機及手機以免干擾;④同一時段觀測過程中,不能將接收機關(guān)閉又啟動,進行自測試、改變衛(wèi)星仰角限、改變天線位置、變換數(shù)據(jù)采樣間隔,更不能關(guān)閉文件或刪除文件等;⑤避免多路徑效應(yīng)誤差,測站應(yīng)遠離大面積平靜的水面(水面能反射衛(wèi)星信號),測站不宜選在山坡、山谷及盆地中,測站宜遠離高大建筑物(阻礙衛(wèi)星信號)、高壓輸電線及發(fā)射臺(塔)等電磁場干擾的地方。3 外業(yè)觀測應(yīng)注意的問題 3.1 觀測計劃線路控制網(wǎng)
編制觀測計劃表,對作業(yè)組按計劃表下達作業(yè)調(diào)度命令。在實際作業(yè)中根據(jù)情況作出調(diào)整,做到統(tǒng)一指揮,協(xié)調(diào)作業(yè),發(fā)現(xiàn)問題,及時解決。3.2 對觀測員的要求
必須熟練掌握GPS接收機性能及作業(yè)過程,并能處理外業(yè)觀測中可能出現(xiàn)的問題。
3.3 觀測作業(yè)過程要求
測量平差手簿中的項目、格式及內(nèi)容。①接收機記錄后,觀測員及時將測站信息記錄于手簿,發(fā)現(xiàn)異常,及時報告調(diào)度人員,采取相應(yīng)措施;②接收機記錄后,禁止人員或其他物體觸動天線或遮擋信號,引起信號失鎖;③觀測期間,不得在天線附近50 m內(nèi)使用電臺,10 m內(nèi)使用對講機,以免干擾;④同一時段觀測過程中,不能將接收機關(guān)閉又啟動,進行自測試、改變衛(wèi)星仰角限、改變天線位置、變換數(shù)據(jù)采樣間隔,更不能關(guān)閉文件或刪除文件等;⑤避免多路徑效應(yīng)誤差,測站應(yīng)遠離大面積平靜的水面(水面能反射衛(wèi)星信號),測站不宜選在山坡、山谷及盆地中,測站宜遠離高大建筑物(阻礙衛(wèi)星信號)、高壓輸電線及發(fā)射臺(塔)等電磁場干擾的地方。4 內(nèi)業(yè)平差優(yōu)化處理 4.1 GPS控制網(wǎng)的邊長精度
GPS網(wǎng)主要用于布設(shè)首級平面控制網(wǎng),每隔數(shù)千米布設(shè)一對互相通視、邊長在500~1 000 m的埋石點,這樣形成長短邊較懸殊的控制網(wǎng)。為了能有效地檢核外業(yè)基線成果,網(wǎng)中必須形成符合網(wǎng)形要求、滿足規(guī)范和等級要求的異步閉合環(huán)。盡管基線解算符合要求,因邊長過于懸殊(幾百米至幾十千米),若將長短邊一起參與平差,就會降低短邊的精度,影響整網(wǎng)的精度(原因是長邊系統(tǒng)誤差明顯大于短邊系統(tǒng)誤差,長邊絕對誤差比短邊小很多)。4.2 內(nèi)業(yè)平差優(yōu)化處理
由于上述線路GPS網(wǎng)點位的特點,通過多次實踐提出了一個有效的優(yōu)化處理方法,將平差處理中形成異步環(huán)較長的邊(10 km以上)只作為檢核基線成果的解算,不納入網(wǎng)平差,這樣能提高GPS網(wǎng)點的精度。4.3 基線檢驗具體過程
(1)同步環(huán)閉合差檢驗?;€所組成的同步環(huán)應(yīng)進行閉合差檢驗,其閉合差應(yīng)符合規(guī)定:ωx≤n /5σ,ωy≤n /5σ,ωz≤n /5σ,ω≤3n /5σ。其中,ωx、ωy、ωz為坐標分量閉合差;ω為環(huán)的全長閉合差;n為閉合環(huán)的邊數(shù);σ為相應(yīng)等級規(guī)定的精度。
(2)異步環(huán)閉合差檢驗。若干條獨立邊或采用不同數(shù)學(xué)模型解算的同步邊組成的閉合環(huán),其閉合差應(yīng)符合規(guī)定:ωx≤3nσ,ωy≤3nσ,ωz≤3nσ,ω≤3 3nσ。
(3)重復(fù)觀測基線邊的檢驗。重復(fù)觀測的基線邊較差應(yīng)符合規(guī)定:ds≤2σ。所有基線解應(yīng)進行獨立環(huán)檢驗,一般情況下網(wǎng)中不得有不參加閉合差檢驗的基線存在。
(4)優(yōu)化處理。確定待定點傳算路線,在待定點均能解算的情況下,將控制網(wǎng)中形成異步環(huán)的較長邊刪除,再進行自由網(wǎng)平差、三維約束平差、二維約束平差。盡管表面上網(wǎng)型類似支導(dǎo)線,基線邊為點連式,但基線已進行過檢核,其解算成果還是可靠的。平差作業(yè)中異常問題及處理方法
(1)單一基線解算。方差比、均方差、中誤差、精度因子符合要求,而同步環(huán)坐標分量閉合差超限,數(shù)值達2×10-4~4×10-4,說明基線外業(yè)觀測中存在粗差,通過異步環(huán)閉合差檢核,人工剔除含有粗差基線邊。(查基線詳解分析,外業(yè)觀測中因電信號干擾或其他情況阻擋信號,導(dǎo)致信號失鎖,引起周跳,而周跳又沒有得到修復(fù)引起粗差。)
(2)線路控制網(wǎng)平差?;€解算合格,同步環(huán)、異步環(huán)檢驗通過,平差成果中仍有幾個點坐標錯誤。檢查外業(yè)觀測記錄及存盤數(shù)據(jù)文件,發(fā)現(xiàn)一個測站點在2個觀測時段內(nèi)賦予了2個測站名,且與以前測站重名,基線邊強制平差,產(chǎn)生粗差。修改測站名,重新平差,結(jié)果正確。
(3)線路控制網(wǎng)基線邊檢驗。線路控制網(wǎng)中各基線邊檢驗時,利用自由網(wǎng)平差、三維約束平差、二維約束平差成果發(fā)現(xiàn)有一點高程錯1 m左右,檢查基線解算,起算數(shù)據(jù)及平差過程,沒發(fā)現(xiàn)異常,檢查外業(yè)觀測記錄、測站信息、儀器高時發(fā)現(xiàn)有一站儀器高輸錯1 m,將儀器高更正,重新平差,結(jié)果正確。
(4)異常問題處理。采用獨立坐標系時,以線路中任一點坐標起算,按獨立系轉(zhuǎn)換法平差,平差后發(fā)現(xiàn)控制點點位與實際位置反相,出現(xiàn)錯誤,通過檢查發(fā)現(xiàn),二維約束平差時,平差參數(shù)的中央子午線經(jīng)度值錯誤,修復(fù)錯誤,重新平差,結(jié)果正確。連式、邊連式、點連式或鉸連式(指沿線路方向,布設(shè)成具有新結(jié)點,同步環(huán)與同步環(huán)相套)的布網(wǎng)方法。參考文獻:
第三篇:GPS技術(shù)在林業(yè)測繪中的應(yīng)用
林業(yè)測繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用
【摘要】隨著林業(yè)方面科技的不斷發(fā)展,GPS等高科技產(chǎn)品和技術(shù)在林農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用越來越廣泛,尤其是在林業(yè)測繪方面,GPS技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。本文就GPS在林業(yè)測繪中的應(yīng)用進行相關(guān)分析研究,希望能給同行提供一些參考?!娟P(guān)鍵詞】林業(yè)測繪 GPS技術(shù) 應(yīng)用 1.前言
GPS全球定位系統(tǒng)是具有海、陸、空全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),是美國從上世紀70年代研制,于1994年建成的。目前GPS等高科技產(chǎn)品和技術(shù)廣泛應(yīng)用于在林業(yè)生產(chǎn)的測繪工作中。GPS作為森林資源調(diào)查和動態(tài)臨測的有力工具,能夠快速、高效、準確地為人們提供點、線、面要素的精密坐標,完成森林調(diào)查與管理中備種異線的勘測與放樣落界。GPS技術(shù)對于林區(qū)面積的確定,木材量的估算,日采伐木材面積的計算,原始森林、道路位置、測量森林火災(zāi)面積的確定,水源的尋找和地區(qū)界線測定等方面,都具有獨特的重要作用。可在森林中,GPS定位技術(shù)進行常規(guī)測量,對森林位置和面積進行精確測定并對森林分布圖進行精確繪制。2.GPS系統(tǒng)的組成 2.1 GPS的空間組成。21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星,分別在六條與赤道平面成五十五度角的軌道平面上運行,每個軌道平面配備有三顆衛(wèi)星,每隔一條軌道平面配備1顆熱備份衛(wèi)星,而且衛(wèi)星軌道為圓形,其軌道周期為12小時,高度為19650千米,此配置可實行24小時全球覆蓋,世界各地的任何用戶隨時都能看到至少4顆衛(wèi)星。2.2 GPS地面支撐系統(tǒng)
其組成部分為主控站、全球監(jiān)測站及地面控制站。進行所有衛(wèi)星的跟蹤,以及測定軌跡和時鐘、修正模型參數(shù)、時鐘同步和衛(wèi)星加載點護甲電文等是其控制部分的重要任務(wù)。2.3 GPS系統(tǒng)的用戶設(shè)備部分(GPS接收機)。
通過對GPS衛(wèi)星發(fā)射信號的接收,來獲得必需的導(dǎo)航和定位信息及進行觀測測量,通過處理數(shù)據(jù)來完成導(dǎo)航和定位工作。GPS接受硬件的組成部分一般為主機、天線和電源?,F(xiàn)今車載GPS系統(tǒng)能夠快速準確確定地表位置,并以數(shù)據(jù)指標形式將其直接傳入到計算機系統(tǒng)中。3.GPS定位的原理
GPS定位是通過衛(wèi)星不斷發(fā)送自身的星歷參數(shù)及時間信息,接收到信息的用戶借助計算機求出接收機相關(guān)的三維位置、方向及其運動速度與時間等相關(guān)信息。當今GPS系統(tǒng)為了得到更高的定位精度,常采取差分GPS技術(shù)也稱偽距差分或載波相位差分,即在基準站上安置一臺GPS接收機進行觀測。從基準站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)由精準站已知精密坐標來計算得出,最后此數(shù)據(jù)再由基準站進行實時發(fā)送。用戶接收機通過對基準站發(fā)出的改裝數(shù)進行同時接收觀測,來改正其定位數(shù),最終得到最精確的相關(guān)定位結(jié)果。4.GPS系統(tǒng)的優(yōu)點 4.1 高定位精度。精確測定森林位置和面積時間表明, 在50公里內(nèi),GPS相對定位精度可達6—10米,100—500公里范圍內(nèi)可達7一10米,1000公里之內(nèi)則可達9一10m。
4.2 測繪時間短。不斷完善的GPS系統(tǒng)和不斷更新的軟件,使得目前20公里“內(nèi)相對靜志定位僅需15—20分鐘,快速靜態(tài)相對定位測量僅需1一2分鐘。
3、測定測站間無須通視。只要保證測站上空開闊,即可大量節(jié)省測繪時間,對工作效率有大幅提高。
4、操作簡單。接收機的體積隨著GPS自動化程度的提高逐漸減小愈加便攜,一般手持型GPS重量不會超過400克,攜帶起來十分方便。
5、全天候作業(yè)。能保證接收性能并不受氣候影響,能保證全天候作業(yè)。
6.GPS應(yīng)用于林業(yè)測繪 6.1、森林資源樣地定位
在清查我國森林資源時,固定樣地的定位與復(fù)位測量是采用地形日引線定位和直接搜尋樣地的方法,此方法費時費力.而且精度很低。GPS技術(shù)的快速動態(tài)定位特性為上述工作提供了有力的技術(shù)支持,差分定位是目前GPS最為廣泛泛使用的方法.基本思路是借助一個已知精確定位的參考點以般為國家級測量控制點l和十數(shù)據(jù)通信鏈(I;PRSl.使用手持差分GPS(賽圖7)進行實時差分精確動態(tài)定位.并利用差分GPS導(dǎo)航功能,只要輔助固定樣地的縱、橫坐標,按導(dǎo)航方向可直接到達樣地中。這樣一來可大大提高工作效率,且可達到極高的精度,對林業(yè)工作者有極大幫助,6.2 林地面積的測量
林地面積測量在造林方面有所涉及,模擬地崩或數(shù)字地圖是測量傳統(tǒng)的森面積測量的基礎(chǔ)。如方格網(wǎng)法和條帶網(wǎng)法圖形稱重法解析法等。這些方法由于多環(huán)節(jié),低測定精度,都不及直接用GP測量林業(yè)面積(走閉合l)。6.3 林地管理
作為林業(yè)生存發(fā)展的基礎(chǔ),林地資源不容侵占。我們可用GPS對征占和侵占的林地進行準確定位、求其面積。并由資源管理CIS來接收GPS采集的外業(yè)數(shù)據(jù),最終將被征占侵占林地的準確位置、面積及圖形繪制出來。6.4 采伐設(shè)計
GPS定位可用于采伐設(shè)計中求面積割分采伐小班。由資源管理 GIS接收GPS采集的數(shù)據(jù),進行采伐設(shè)計圖的繪制。通過GPS對占用的林地進行初步定位、測量,來決定審批是否合格。6.5 毀林案件勘察
對亂砍溢伐、毀壞造林地等林政案件,被毀林地的位置面積可由使用GPS進行快速,準確地勘察,被毀林地的位置和面積可由GPS采集的數(shù)據(jù)進行繪制,為處理案件的處理提供準確有力數(shù)據(jù)。
6.6 遺林規(guī)劃設(shè)計踏查
使用GPS對準備造林的小區(qū)小班進行踏查,確定小班的位置面積,需造林的小班的確定可由內(nèi)業(yè)來進一步篩選。6.7 檢查驗收造林實績
檢查驗收每年春季造林的成果時,可通過GPS來快速確定所造林的位置的正確與否、面積的準確與否、邊界位置的準確與否等。7.使用GPS應(yīng)注意的事項
7.1 相應(yīng)檢測是GPS在使用前的必須工作,日常開機后自動設(shè)置為出廠值,如果不顯示為出廠值,應(yīng)進行重新設(shè)置,再次使用則必須為出廠值,除此之外,誤差實測也是必備工作,10米以上的平均誤差的GPS不宜使用。
7.2 使用常用頁面。UR狀態(tài)頁面應(yīng)為開機后接收信號時的常用頁面,待信號逐漸穩(wěn)定后.使用功能頁面中航點功能下的羅盤導(dǎo)航頁面。由于GPS接收的衛(wèi)星信號隨時可能發(fā)生變化,所以應(yīng)注意進行讀數(shù)時,數(shù)據(jù)必須已經(jīng)穩(wěn)定,這樣才能有效地把數(shù)據(jù)的準確性和精密度提高。7.3 在障礙物和高壓電線及變電器附近盡量避免使用。衛(wèi)星信號的接收會受到障礙物的影響,大多存在10米左右的誤差,有時誤差甚至高于20米。因此,讀數(shù)應(yīng)盡可能地避免在有障礙物的地方進行,這種情況在測量的距離相對較短時更應(yīng)該的到高度重視。若定點必須在有障礙物的地片進行時.應(yīng)盡可能在相對空曠的地方安置接收機,使信號接收準確;對GPS的信號會受到高壓電產(chǎn)生的磁場的干擾,所以當定點必須在有電磁干擾地方進行時,把定點位置采用差位定點來甲移n米,“避免受到電的磁干擾,并將其標明在草圖中。在Ⅱ式繪圖時進行復(fù)位。
7.4 防止數(shù)據(jù)丟失。多種日常生活的疏忽都可能是導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的原因。此時可通過編輯航點來重新取得數(shù)據(jù)。7.5,廊用GPS對面積的測繪較為簡便。通過繞所要測量的地手持GPS快速地走一個閉合軌跡,即可求得面積;但是為在具體操作中保證精度,沿測量地行進時不能過快,要盡可能地保持勻速前進。8.結(jié)束語
社會在不斷進步發(fā)展,林業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平也隨之提高,GPS技術(shù)在林業(yè)測繪中所起的作用不容忽視,因此,我們林業(yè)工作者有更加重視對GPS技術(shù)的應(yīng)用和完善,為國家的林業(yè)測繪工作盡一份綿薄之力。
第四篇:GPS在測繪中的應(yīng)用
GPS 在高速公路測量中的應(yīng)用 隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,GPS技術(shù)步入公路行業(yè)。我經(jīng)過對GPS測量的學(xué)習(xí)情況作以下淺談:
一、GPS測量簡介
全球定位系統(tǒng)GPS是美國陸海空三軍聯(lián)合研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng),不僅具有良好的抗干擾性和保密性,而且具有全球性、全天候、連續(xù)性、實時性的精密三維導(dǎo)航與定位能力,能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導(dǎo)航定位與相對測地定位是GPS應(yīng)用的兩個方面,對常規(guī)測量而言相對測地定位是主要的應(yīng)用方式。
全球定位系統(tǒng)是美國研制并投入使用的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。在測量領(lǐng)域,GPS系統(tǒng)已廣泛用于大地測量、工程測量、以及地形測量等各個方面,尤其是實時動態(tài)(RTK)定位技術(shù)在公路測量中蘊含著巨大的技術(shù)潛力。
二、GPS技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用前景
目前公路勘測中雖已采用電子全站儀等先進儀器設(shè)備,但常規(guī)測量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制,作業(yè)強度大,且效率低,大大延長了設(shè)計周期。利用GPS測量能克服上述列舉的缺陷,并提高作業(yè)的效率,減輕勞動強度,保證了各級公路測設(shè)質(zhì)量。相對于以往測量來說,GPS測量主要有以下特點:
①測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學(xué)的難題。GPS這一特點,使得選點更加靈活方便。
②定位精度高。一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm,而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm,GPS測量精度與紅外儀相當,但隨著距離的增長,GPS測量優(yōu)越性愈加突出。③觀測時間短。在小于20km的短基線上,快速相對定位一般只需5min觀測時間即可。④提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時,可精確測定觀測站的大地高程。
⑤操作簡便。GPS測量的自動化程度很高,在觀測中測量員的主要任務(wù)是安裝并開關(guān)儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài),而其他觀測工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。
當前,公路測量的技術(shù)潛力蘊于RTK(實時動態(tài)定位)技術(shù)的應(yīng)用之中,RTK技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用,有著非常廣闊的前景。
三、RTK技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用
3.1實時動態(tài)(RTK)定位技術(shù)簡介:是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS(RTK)技術(shù),它是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破,在公路工程中有廣闊的應(yīng)用前景。眾所周知,無論靜態(tài)定位,還是動態(tài)定位等定位模式,由于數(shù)據(jù)處理滯后,所以無法實時解算出定位結(jié)果,而且也無法對觀測數(shù)據(jù)進行檢核,這就難以保證觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在實際工作中經(jīng)常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。解決這一問題的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數(shù)據(jù)的可靠性,這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。實時動態(tài)定位(RTK)
系統(tǒng)由基準站和流動站組成,建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的保證。實時動態(tài)(RTK)定位有靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種測量模式,兩種定位模式相結(jié)合,在公路工程中的應(yīng)用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監(jiān)理和GIS(地理信息系統(tǒng))前端數(shù)據(jù)采集。
3.2應(yīng)用。最新的RTK技術(shù)在公路測設(shè)中具備以下幾個功能和作用:
①繪制大比例尺地形圖。高等級公路選線多是在大比例尺(1:1000或1:2000)帶狀地形圖上進行。用傳統(tǒng)方法測圖,先要建立控制點,然后進行碎部測量,繪制成大比例尺地形圖。這種方法工作量大,速度慢,花費時間長。用實時GPS動態(tài)測量可以完全克服這個缺點,只需在沿線每個碎部點上停留一兩分鐘,即可獲得每點的坐標、高程。結(jié)合輸入的點特征編碼及屬性信息,構(gòu)成帶狀所有碎部點的數(shù)據(jù),在室內(nèi)即可用繪圖軟件成圖。由于只需要采集碎部點的坐標和輸入其屬性信息,而且采集速度快,因此大大降低了測圖難度,既省時又省力,非常實用。
②道路中線放樣。設(shè)計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后,需將公路中線在地面上標定出來。采用實時GPS測量,只需將中樁點坐標輸入到GPS電子手簿中,系統(tǒng)軟件就會自動定出放樣點的點位。由于每個點測量都是獨立完成的,不會產(chǎn)生累計誤差,各點放樣精度趨于一致。
③道路的橫、縱斷放樣和土石方量計算。縱斷放樣時,先把需要放樣的數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中,生成一個施工測設(shè)放樣點文件,并儲存起來,隨時可以到現(xiàn)場放樣測設(shè);橫斷放樣時,先確定出橫斷面形式(填、挖、半填半挖),然后把橫斷面設(shè)計數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中(如邊坡坡度、路肩寬度、路幅寬度、超高、加寬、設(shè)計高),生成一個施工測設(shè)放樣點文件,儲存起來,并隨時可以到現(xiàn)場放樣測設(shè)。同時軟件可以自動與地面線銜接進行“戴帽”工作,并利用“斷面法”進行土方量計算。通過繪圖軟件,可繪出沿線的縱斷面和各點的橫斷面圖來。因為所用數(shù)據(jù)都是測繪地形圖時采集而來的,不需要到現(xiàn)場進行縱、橫斷面測量,大大減少了外業(yè)工作。而且必要時,可用動態(tài)GPS到現(xiàn)場檢測復(fù)合,這與傳統(tǒng)方法相比,既經(jīng)濟又實用。
3.3RTK技術(shù)的優(yōu)點:
①實時動態(tài)顯示經(jīng)可靠性檢驗的厘米級精度的測量成果(包括高程)。②徹底擺脫了由于粗差造成的返工,提高了GPS作業(yè)效率。
③作業(yè)效率高,每個放樣點只需要停留1-2s,流動站小組作業(yè),每小組(3-4人)可完成中線測量5-10km,其精度和效率是常規(guī)測量所無法比擬的。
④在中線放樣的同時完成中樁抄平工作。
⑤應(yīng)用范圍廣,可以涵蓋公路測量(包括平、縱、橫),施工放樣,監(jiān)理,竣工測量,養(yǎng)護測量,GIS前端數(shù)據(jù)采集諸多方面。
⑥如輔助相應(yīng)的軟件,RTK可與全站儀聯(lián)合作業(yè),充分發(fā)揮RTK與全站儀各自的優(yōu)勢。
第五篇:GPS—RTK技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用及優(yōu)缺點
GPS—RTK技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用及優(yōu)缺點
摘要:文章簡要介紹了GPS—RTK技術(shù)基本原理及構(gòu)成,闡述了GPS—RTK技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用,分析了GPS—RTK技術(shù)具體應(yīng)用中的優(yōu)勢和缺點,并就RTK技術(shù)在實際應(yīng)用中遇到的問題提出相關(guān)的見解。
關(guān)鍵詞:衛(wèi)星;GPSRTK;動態(tài)定位;礦山測量
實時動態(tài)(RTK)定位技術(shù)是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS技術(shù),它是GPS測量技術(shù)lGPS—RTK系統(tǒng)原理及構(gòu)成發(fā)展的一個新突破,在礦山中的應(yīng)用極為廣泛,主要11基本原理用于礦區(qū)地形測量、爆破工程測量,采剝礦巖量驗實時動態(tài)(RTK)定位系統(tǒng)由基準站、流動站和收、排土場和尾礦壩測量、鉆孔、剖面點、探槽、取樣數(shù)據(jù)鏈組成,建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的鉆孔、技術(shù)境界的標定和地質(zhì)點的坐標放樣與求測、保證,其原理是取點位精度較高的首級控制點作為地質(zhì)填圖等。20008年在白云鐵礦東采場1544基準點,安置一臺接收機作為參考站,對衛(wèi)星進行連8m清掃平臺和主采場166i續(xù)觀測,流動站上的接收機在接收衛(wèi)星信號的同時,1482n清掃平臺,全長60000余米勘探線的施工放樣工作;東采場鉆孔孔位通過無線電傳輸設(shè)備接收基準站上的觀測數(shù)據(jù),流的測量和靠界驗收測量;以及2009年的排土場驗收動站上的計算機(手簿)根據(jù)相對定位的原理實時工作中都采用了RTK技術(shù),測量1~2s,精度就可計算顯示出流動站的3維坐標和測量精度。這樣用以達到..1~3cm,且整個測量過程不需要通視,效率戶就可以實時監(jiān)測待測點的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解高,有著常規(guī)測量儀器不可比擬的優(yōu)點。..算結(jié)果的收斂情況,根據(jù)待測點的精度指標,確定觀測時間,從而減少冗余觀測,提高工作效率。1.2RTK測量系統(tǒng)的構(gòu)成
RTK測量系統(tǒng)主要由GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成。
1.2.1GPS接收設(shè)備
在基準站和用戶站上,分別設(shè)置雙頻GPS接收機。由于雙頻觀測值不僅精度高,而且有利于快速準確的解算整周未知數(shù)。當基準站為多用戶服務(wù)時,其接收機的采樣率應(yīng)與用戶接收機采用率最高的相一致。1.2.2數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備
數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備也稱數(shù)據(jù)鏈,由基準站的無線電發(fā)射臺與用戶站的接收機組成,其頻率和功率的選擇主要取決于用戶站與基準站的距離、環(huán)境質(zhì)量、數(shù)據(jù)的傳輸速度。1.2.3軟件系統(tǒng)
支持實時動態(tài)測量的軟件系統(tǒng)的質(zhì)量和功能,對于保障實時動態(tài)測量的可行性、測量結(jié)果的可靠性和精確性,具有決定性意義。這種軟件系統(tǒng)突出的功能是能夠快速解算整周未知數(shù),選擇快速靜態(tài)、準動態(tài)、和實時動態(tài)等作業(yè)模式,實時完成對解算結(jié) 果的質(zhì)量分析和評價。2 GPS技術(shù)在礦山測量中的作業(yè)流程 2.1內(nèi)業(yè)準備工作
內(nèi)業(yè)準備在實施GPS外業(yè)測量前,應(yīng)事先對測區(qū)進行踏勘,根據(jù)礦山測量的特點完成內(nèi)業(yè)的準備工作,主要包括以下幾個方面的內(nèi)容:
(1)根據(jù)工程項目,設(shè)定工程名稱。
(2)參數(shù)設(shè)置。基準站的數(shù)據(jù)采樣率一般為4~5s,流動站的數(shù)據(jù)采樣率一般為1~2S,高度截止角通常設(shè)定為lO。(3)若已知坐標轉(zhuǎn)換參數(shù),則輸人手簿。
(4)實施工程放樣。實施工程放樣前,內(nèi)業(yè)輸入每個放樣點的設(shè)計坐標、線路方位角,以便野外實時準確放樣。2.2求定測區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)
礦山測量是在WGS一84坐標系或獨立坐標系上進行的,這就存在WGS一84坐標與獨立坐標系的坐標轉(zhuǎn)換問題。由于RTK作業(yè)要求實時給出當?shù)刈鴺耍@使得坐標轉(zhuǎn)換工作非常重要。(1)對于較大型的測區(qū)事先測定轉(zhuǎn)換參數(shù),在RTK作業(yè)時,直接輸入?yún)?shù)和基準站坐標。利用高等級控制點同一點的2種坐標求出的轉(zhuǎn)換參數(shù)。
(2)也可在RTK作業(yè)時臨時求得轉(zhuǎn)換參數(shù)。首先在對空視野開闊的地方設(shè)立基準站并采集單點定位WGS一84坐標,然后流動站聯(lián)測3個以上的高等級的控制點,求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。2.3基準站的安置(1)基準站可設(shè)立在精確坐標的已知點上,也可設(shè)立在條件較好的未知點上。
(2)基準站安置應(yīng)選擇在地勢較高、通視無遮擋、電臺有良好覆蓋區(qū)域的地方,首選是測區(qū)中央地區(qū)。
(3)為防止多路徑效應(yīng)和數(shù)據(jù)鏈的丟失,基準站200m范圍內(nèi)應(yīng)無高壓電線、電視差轉(zhuǎn)臺、無線電發(fā)射臺等干擾源,周圍應(yīng)無GPS信號反射源。
2.4 GPS~RTK施測及放樣
在測區(qū)首級控制的基礎(chǔ)上,利用點校正方法,求解坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換參數(shù),選擇對天通視較好,四周無各種強電磁干擾源的地方設(shè)置基準站。當測區(qū)可見GPS衛(wèi)星數(shù)在5顆以上,一般只需5~15s就可完成初始化而得到固定解J。每臺移動站只需一人即可進行測量作業(yè),每次開始作業(yè)應(yīng)對已知控制點進行檢查,確保系統(tǒng)無誤后,應(yīng)用GPS電子手簿即可進行地形地物點、勘探線剖面、勘探工程點的放樣作業(yè),每點采集記錄時間約1~10s。實時動態(tài)..RTK數(shù)據(jù)處理相對簡單,外業(yè)測量采集的實測坐標通過手簿的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),直接下載到計算機內(nèi)??蛇M行圖形編輯,也可經(jīng)整理、分類、判斷形成文件后直接打印出來。在勘探工程點放樣上,RTK同樣能實時地提供導(dǎo)航數(shù)據(jù),不僅可以使你快速找到點位,而且能提供定位精度。如在勘探線上加放點和測點,依據(jù)GPS電子手簿顯示的定線導(dǎo)航數(shù)據(jù)同樣能夠快速上線。利用GPS---RTK放樣,無需對講機傳遞導(dǎo)航數(shù)據(jù)和方向,GPS電子手簿導(dǎo)航畫面可以快速上點、上線,極大提高了工作效率,減輕了測量人員的工作強度。因此,RTK測量既可以實時提供點位坐標和高程,又可實時知道測量點位精度,能夠較大地提高工作效率。同時從測量結(jié)果來看,RTK測量點位精度可達厘米級,完全能夠滿足礦山測量的需要。3 RTK技術(shù)的測量速度
RTK技術(shù)的測量速度主要由初始化所需時間決定,初始化所需時間又由RTK技術(shù)差別、接收衛(wèi)星的數(shù)量和質(zhì)量、RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸質(zhì)量等因素決定,快速解算技術(shù)越先進,在一定的高度角下接收到的衛(wèi)星數(shù)量越多、質(zhì)量越好,RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸質(zhì)量越高,初始化所需時間就越短。在良好的環(huán)境條件下,RTK初始化所需時間一般為幾秒;不良環(huán)境條件下(尚滿足RTK基本工作條件),技術(shù)先進的接收機也需要幾分鐘到十幾分鐘,而技術(shù)較差的接收機則很難完成初始化工作。我們目前使用的拓普康公司生產(chǎn)的HIPER雙頻RTK在良好的環(huán)境下,初始化所需時間為5S到.10min這取決于基線的長度和多路徑效應(yīng)的強烈程度。在不良環(huán)境下,仍能較順利地進行RTK測量,主要是這種機型擁有先進的共同跟蹤專利技術(shù)和多路經(jīng)抑制專利技術(shù),即使測區(qū)內(nèi)有一部份地方環(huán)境惡劣,其觀測值點位中誤差仍在±2.5cm以內(nèi)。4 RTK技術(shù)的優(yōu)點
(1)傳統(tǒng)測量外業(yè)容易受到地形、氣候、季節(jié)等諸多因素的影響,使測量精度、作業(yè)速度都受到很大限制,在能見度低,通視條件差的情況下,有些測量作業(yè)根本無法進行,而GPS—RTK技術(shù)解決了這個問題。在一般的地形地勢下,高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測完5km半徑的測區(qū),大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測量儀器的“搬站”次數(shù)。
(2)定位精度高,數(shù)據(jù)安全可靠,沒有誤差積累,測站間無需通視。在沒有已知基準點或基準點被破壞而造成的控制點不足的地區(qū)和由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的通視困難地區(qū)都能快速的、高精度定位。
(3)綜合測繪能力強,作業(yè)集成度高,易實現(xiàn)自動化??蓜偃胃鞣N測量內(nèi)、外業(yè)工作?;鶞收灸軌驗椴煌脩籼峁┒囗椥畔⑤敵?,流動站利用內(nèi)置軟件控制系統(tǒng),在作業(yè)時無需人工干預(yù)便可進行整周未知數(shù)的動態(tài)初始化解算,使輔助測量工作盡可能減少,作業(yè)精度也自動控制和記錄,從而使自動化作業(yè)指揮系統(tǒng)的建立成為可能。
(4)操作簡便,對作業(yè)條件要求不高,數(shù)據(jù)傳輸、處理、存儲能力強,與計算機、全站儀等測量儀器通信方便。
(5)作業(yè)人員少,定位速度快,綜合效益高。GPS接收機僅需一個人操作,在待測點等待1~2S即可獲得該點的坐標,外業(yè)效率高,內(nèi)業(yè)便于計算機處理,節(jié)省了時間和人力。5 RTK技術(shù)的缺點
雖然RTK技術(shù)在礦山測量中有較廣闊的應(yīng)用前景,但經(jīng)過工程實踐證明,GPS—RTK技術(shù)存在以下方面不足。(1)各觀測值都是獨立觀測的,儀器是否處于正常狀態(tài),觀測的數(shù)據(jù)是否可靠?在開始觀測前、觀測一段時間、觀測結(jié)束前或儀器失鎖都要聯(lián)測已知點進行比對,以確定基準站和流動站參數(shù)是否設(shè)置正確,數(shù)據(jù)鏈通訊是否正常。
(2)受高程異常值問題的影響,RTK作業(yè)模式要求高程的轉(zhuǎn)換必須精確,但我國現(xiàn)有的高程異常圖在有些地區(qū),尤其是山區(qū),存在較大誤差,在有些地區(qū)還是空白,這就使得將GPS大地高程轉(zhuǎn)換至海拔高程的工作變得比較困難,精度也不均勻,影響 RTK的高程測量精度。(3)在測量過程中,有時會出現(xiàn)在某個時間段或區(qū)域內(nèi)解算時間較長,有時甚至無法獲取固定雙差解,這時可適當提高高度截止角。
(4)不能達到1000%的可靠度,在穩(wěn)定性方面不及全站儀,這是由于RTK較容易受衛(wèi)星狀況、天氣狀況、數(shù)據(jù)鏈傳輸狀況影響的緣故。6結(jié)束語
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,GPS—RTK技術(shù)給測繪工作帶來了革命性的變化,它改變了傳統(tǒng)的測量模式,它能夠?qū)崟r完成厘米級定位精度,在不通視的情況下遠距離測量坐標,它具有測量人員少、速度快、不需要同時觀測、精度高等特點,能夠極大地提高工作效率。但是它的作業(yè)方式是依賴于有足夠的衛(wèi)星數(shù)、穩(wěn)健的數(shù)據(jù)鏈等外界條件,在礦山測量中顯得很突出,有時會出現(xiàn)無法正常作業(yè)的情況,這就需要不斷完善GPS —RTK技術(shù),尋求先進的作業(yè)方式,使RTK技術(shù)不斷成熟,才能夠更好的服務(wù)于礦山測量。參考文獻
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