關(guān)于GPS在河道測(cè)量中的應(yīng)用探究.doc

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1、關(guān)于GPS在河道測(cè)量中的應(yīng)用探究【摘要】近些年GPS-RTK技術(shù)不斷發(fā)展并被廣泛應(yīng)用于測(cè)量工作中，本文主要探討GPS-RTK技術(shù)在河道測(cè)量中的應(yīng)用。闡述了GPS-RTK技術(shù)的概念和工作原理，并探究其技術(shù)特點(diǎn)，分析其主要操作步驟，總結(jié)其在河道測(cè)量中的應(yīng)用。【關(guān)鍵詞】GPS-RTK技術(shù)；河道測(cè)量；步驟GPS-RTK技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用于測(cè)量和測(cè)繪工作中的新型技術(shù)，它利用載波相位動(dòng)態(tài)時(shí)差分方法，通過(guò)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的測(cè)量數(shù)據(jù)信息接收和處理來(lái)完成工作，具有高效率、高精度的優(yōu)勢(shì)。隨著GPS-RTK技術(shù)不斷被廣泛應(yīng)用于河道地形圖、河道斷面測(cè)量工作中，可以滿足水利工

2、程設(shè)計(jì)的需要，大大地提高了測(cè)量工程的工作效率，快速準(zhǔn)確地提供河道的基礎(chǔ)測(cè)繪資料和決策依據(jù)。1GPS-RTK技術(shù)的概念GPS-RTK技術(shù)是將RTK基站架設(shè)在一個(gè)已知點(diǎn)上,持續(xù)地發(fā)射無(wú)線電信號(hào)，利用一臺(tái)或多臺(tái)GPS接收機(jī)即時(shí)接受基站信號(hào)，將基站和流動(dòng)站構(gòu)成基線，GPS接收機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，其精準(zhǔn)度可以達(dá)到厘米級(jí)。此測(cè)量方法具有速度快、精準(zhǔn)度高的優(yōu)勢(shì)，僅需利用一臺(tái)GPS接收機(jī)和一個(gè)基站就能順利完成工程放樣和坐標(biāo)采集等工作。RTK技術(shù)可以迅速測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的距離和高度差異等信息，及時(shí)為測(cè)量人員反映觀測(cè)需要用到的三維坐標(biāo)。目前，RTK技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于野外勘

3、探測(cè)量工作中。2GPS-RTK技術(shù)的工作原理GPS-RTK技術(shù)的工作原理是利用精準(zhǔn)的定位技術(shù),將實(shí)時(shí)載波進(jìn)行相位差分的并得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)oGPS-RTK技術(shù)可以收集衛(wèi)星傳送數(shù)據(jù)，觀測(cè)并整理數(shù)值和站點(diǎn)坐標(biāo)信息后將信息傳送至流動(dòng)站。流動(dòng)站則有效地采集衛(wèi)星觀測(cè)信息，同時(shí)，還收取來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)鏈信息，并在系統(tǒng)內(nèi)做分析處理⑴。兩組數(shù)據(jù)分別來(lái)自采集和接收，再對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)載波相位差分的處理，最后得出一個(gè)精準(zhǔn)地定位消息。在RTK數(shù)據(jù)處理中最主要的方法是差分處理，差分處理將基準(zhǔn)發(fā)出的數(shù)據(jù)信息傳送至流動(dòng)站，流動(dòng)站的工作人員負(fù)責(zé)依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。3GPS-RT

4、K技術(shù)的特征可以說(shuō)，GPS-RTK技術(shù)是一種新型的測(cè)量技術(shù)，其不但可以精確地定位，還能全面地對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行三維分析。和其傳統(tǒng)的技術(shù)相比，GPS-RTK技術(shù)具有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：①定位非常精準(zhǔn)。GPS技術(shù)和RTK技術(shù)的核心技術(shù)是定位功能，結(jié)合GPS技術(shù)和RTK技術(shù)，使GPS-RTK技術(shù)具有更精準(zhǔn)地定位技術(shù)，其測(cè)量定位誤差小到能把數(shù)據(jù)精確到厘米單位，其測(cè)量工具也相當(dāng)安全可靠，并且不會(huì)進(jìn)行誤差積累。當(dāng)測(cè)量半徑達(dá)到幾千米或幾萬(wàn)米時(shí)，也照樣能將測(cè)量數(shù)據(jù)精確到厘米單位。②大大提高了野外作業(yè)的效率。GPS-RTK技術(shù)具有很強(qiáng)的靈活性，且其測(cè)量速度相當(dāng)快，可以大大縮減測(cè)量計(jì)算

5、的時(shí)間，也能直觀等讓工作人員滿足測(cè)量精度的空間信息。③自動(dòng)集成化程度高。GPS-RTK技術(shù)的自動(dòng)集成化程度很高，無(wú)論是在室內(nèi)還是在野外都能精確地測(cè)量［2］。流動(dòng)站的工作人員可以操作軟件控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，甚至在沒(méi)有人工干預(yù)的條件下也能發(fā)揮測(cè)繪功能，這就減免了人工操作的誤差率,使測(cè)量數(shù)據(jù)達(dá)到最精確的程度。4GPS-RTK技術(shù)的操作步驟可以將GPS-RTK技術(shù)的操作過(guò)程分為以下幾個(gè)步驟：4.1設(shè)立基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站對(duì)于GPS-RTK技術(shù)測(cè)量工作相當(dāng)重要，基準(zhǔn)站設(shè)立的質(zhì)量直接影響整個(gè)測(cè)量工作的質(zhì)量。建設(shè)基準(zhǔn)站在進(jìn)行流動(dòng)站信息接收過(guò)程中非常重要。在使用基準(zhǔn)架進(jìn)行觀

6、察中，對(duì)選擇觀測(cè)位置的要求非常嚴(yán)格。首先，在測(cè)量中要確認(rèn)15°的截止高度角以上的觀測(cè)區(qū)域里沒(méi)有會(huì)影響觀測(cè)的物體，包括一些具有強(qiáng)電磁輻射源的站點(diǎn)，比如電視信號(hào)發(fā)射塔、移動(dòng)信息接收塔等設(shè)備。因?yàn)椋瑥?qiáng)大的電磁輻射會(huì)干擾到GPS-RTK的信號(hào)接收，所以，要確保觀測(cè)區(qū)域的200m半徑范圍內(nèi)沒(méi)有信號(hào)干擾源。選擇基準(zhǔn)站要設(shè)立在穩(wěn)固的地面，假如地面結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)固，基準(zhǔn)站就容易遭到毀壞，穩(wěn)固的地面結(jié)構(gòu)有利于進(jìn)行測(cè)量，也能使基準(zhǔn)站可以重復(fù)使用，基準(zhǔn)站周圍應(yīng)該空曠無(wú)障礙物，避免樹木干擾信號(hào)的接收和傳輸。4.2流動(dòng)站的工作步驟流動(dòng)站一旦處于開機(jī)狀態(tài)，就會(huì)馬上接收到基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的

7、電臺(tái)發(fā)射信號(hào)，而當(dāng)流動(dòng)站開始正常地運(yùn)行時(shí)，測(cè)量工作也就展開了，這時(shí)，應(yīng)認(rèn)真、如實(shí)地填寫工程的名稱、投影參數(shù)的設(shè)置、橢球系的名稱等工程信息［3］。投影參數(shù)的設(shè)置只需填中央子午線；坐標(biāo)系的名稱，如1954年北京坐標(biāo)系。填寫好所有信心后按確定鍵完成新工程的建立。進(jìn)入設(shè)置界面后進(jìn)入電臺(tái)設(shè)置，選中電臺(tái)的通道，切換完成后再退出。在選擇電臺(tái)通道過(guò)程中要注意使電臺(tái)通道和基準(zhǔn)站的電臺(tái)通道保持一致。再對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置差分?jǐn)?shù)據(jù)的格式，再校正控制點(diǎn)，求出7個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)，完成參數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行坐標(biāo)采集。當(dāng)開始測(cè)量時(shí)，在彈出的對(duì)話框中輸入正確的點(diǎn)名和天線高，再保存該點(diǎn)坐標(biāo)。最后

8、進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)文件的輸出，在工程界面上點(diǎn)擊進(jìn)入文件輸出，選擇源文件。選擇目標(biāo)文件再重命名，點(diǎn)擊確定鍵完成轉(zhuǎn)換操