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在城市规划测量中GPS RTK技术的应用研究

作者:admin 来源:网络日期:2009-5-2 6:13:36

【摘要】RTK测量技术因其精度高、实时性和高效性，使得其在城市测绘中的应用越来越广。文章在概述RTK技术的基础上，探讨了RTK技术在城市规划测量中应用，并结合工程实例谈了应用的体会。
【关键词】GPS RTK；规划测量；城市规划

前言
随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展，RTK(RealTimeKinematic)测量技术也日益成熟，RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。RTK测量技术因其精度高、实时性和高效性，使得其在城市测绘中的应用越来越广。
　　一、RTK技术概述
实时动态(RTK)测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，其基本思想是:在基准站上设置1台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果，便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，实时地判定解算结果是否成功，从而减少冗余观测量，缩短观测时间。
RTK测量系统一般由以下三部分组成:GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能。RTK测量技术除具有GPS测量的优点外，同时具有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点，因此可以提高生产效率。
　　二、RTK技术在城市规划测量中应用
（一）控制测量
城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市I、II、III级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。
自引入RTK测量技术以来，作者多次对阳江市区原GPS点及I、II级导线点进行检验，其部分检验值较差见表1。
从表1可以看出，RTK测量的同一点位相对于静态GPS观测点基本上是一致的，其坐标差值较小;而对于常规仪器观测的I、ll级导线来说有部分相差较大，这也可能是常规测量的误差积累所引起的。由此可见，RTK技术可用于常规的控制测量，它将对传统逐级布网的理念予以更新。
表1部分检验值较差表
点名?X/m?Y/m等级
G31-0.0180.009IV等GPS点
G380.0190.018IV等GPS点
IG1510.015-0.014I级GPS点
IC1580.0180.007I级GPS点
IG1710.009-0.005I级GPS点
IK1450.0070.018I级导线
IK1980.0310.005I级导线
IIK1385-0.0210.018II级导线
IIK14810.0280.035II级导线IIK17050.0120.019II级导线
（二）规划道路中线放线
RTK测量技术用于市政道路中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。
（三）用地测量
在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。
（四）建筑物规划放线
规划放线既要满足城市规划条件要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高，同时要求工期紧，作者曾对阳江市湖湾华庭小区采用GPSRTK仪器进行放样，该小区场地平整，视野开阔，规划建筑12栋，在放样的同时，使用Topcon(2??)全站仪进行检测，检查结果如表2:
表2点位、高程检测精度统计表
检测点检测点点位较差高程较差检测点检测点点位较差高程较差
序号类型v/mV/m序号类型v/mV/m
1红线桩0.0080.01013红线桩帽0.0050.026
2红线桩0.0100.02114红线桩帽0.0080.032
3红线桩0.0070.00415红线桩帽0.0170.022
4红线桩0.0180.03116红线桩帽0.0230.005
5红线桩0.0210.02117红线桩帽0.0250.017
6红线桩0.0050.00818红线桩帽0.0120.023
7红线桩0.0060.00519红线桩帽0.0130.018
8红线桩0.0020.01320红线桩帽0.0080.015
9红线桩0.0150.01521红线桩帽0.0150.028
10红线桩0.0230.00922红线桩帽0.0260.012
11红线桩0.0010.01823红线桩帽0.0180.011
12红线桩0.0090.01824红线桩帽0.0080.015
点位中误差m=0.010,高程中误差m=0.013。
从以上数据分析表明，RTK测量结果与全站仪测量结果互差均在厘米级，其中点位较差最大2.6cm,高程较差最大为3.2cm，点位中误差为0.01m，高程中误差0.013m，完全满足测量放线的精度要求，因此，使用GPSRTK进行规划放线，在场地条件好，保证点位精度收敛高的情况下，能满足规划放线要求。http://www.dxlww.net代写论文网
三、结语
RTK在城市规划测量中有着广泛的运用，比传统的测量仪器，有着省时省工且精度高等特点，但其在碎部测量中的应用还是有一定的限制。在进行测量时，主要注意事项是基准站选择要在比较中心、位置空旷开阔的至高点上，且周围无磁场的影响，这样流动站接收的信号好。宜用双频接收机连接支架观测。

【参考文献】
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[2]王亚军，杨俊生．GPS在城市控制测量中的应用[J]．隧道建设，2003，（6）．
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