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浅谈CORS系统RTK技术在工程测量中的应用

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摘 要:从控制测量、房产地籍测量、建设用地勘测定界、地形测图、工程放样、变形监测等方面,详细介绍了cors-RTK技术在工程项目测量中的应用。

关键词:CORS系统;GPS实时动态定位;网络rtk

中图分类号: P228.4 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

随着全球卫星定位系统(GPS)技术的进一步发展,尤其是近10年实时动态的RTK(Real Time Kinematic)技术在工程测量中的应用,大大提高了工程测量的工作效率和测绘成果的精度,具有非常强大的实用性和高效性。基于CORS系统的网络RTK技术在工程应用中得到广泛推广应用,正在取代常规RTK技术成为大地测量、地形图测绘、矿山测量、公路测量、水利工程测量、城市规划测量、变形监测、以及国土资源调查等工作领域的主要测量技术手段。网络RTK(GPS实时动态定位)在工程应用中的技术优势及其应用所带来的巨大经济效益,在很大程度上推动了CORS系统的建设发展,同时网络RTK也逐渐成为CORS系统中非常重要的用户,甚至在某些特殊地区还是其唯一的用户。网络RTK技术与常规RTK技术相比,无论是在作业领域、作业范围、测量精度、操控可行性、可靠性和高效性等方面,均具有非常大的优势[1]。

二、CORS-RTK技术在工程测量中的应用

1、控制测量方面的应用

常规控制测量如:三角测量、导线测量等,需要控制点间具有通视特性,不仅测量工作量较大,同时其测量精度存在不均匀,尤其在外业中不清楚测量成果是否准确可靠。GPS静态、快速静态相对于控制点进行定位测量时,无需控制点间具有通视性能就能准确地进行各种控制测量。但基于GPS的静态定位测量,只能在需要时才进行数据处理,不能获得实时定位也就不清楚定位精度,待内业数据处理后发现精度不满足要求时必须重新进行测量,不利于工程建设的动态管控。而基于CORS系统的网络RTK技术,实现GPS实时动态定位,能够实时进行控制测量,既可以实时知道定位结果,也可以实时提取定位精度,在很大程度上提高了控制测量的作业效率。同时,采用网络RTK技术进行实时定位控制测量,其平面精度和高度精度通常可以达到cm级,且不存在测量误差积累,测量可靠性较高。因此,除了一些特殊高精度的控制测量仍需采用GPS静态相对定位技术进行测量外,网络RTK技术完全可以满足地形测图等工程领域的控制测量。

2、房产地籍测量方面的应用势

采用网络RTK技术进行地籍和房地产测量,可以准确测定每一宗土地的权属界址点及测绘地籍与房地产图,能够实时准确测定地籍界址点及特殊地标物点的位置,且测量精度能够达到cm级精度要求。但对于卫星信号较弱和CORS基站差分信号接收遮蔽地带,为了获得准确的测量结果,在粗部概略测量后,还须配合全站仪、测距仪、经纬仪等相关测量工具,并结合解析法或图解法进行细部测量,以获得对房产地籍的准确可靠测量结果。

3、建设用地勘测定界方面的应用优势

采用网络RTK技术进行勘测定界放样时,能够有效避免常规解析法、关系距离法等方法在放样过程中的复杂性,且能够利用内部智能运算简化建设用地勘测定界的逻辑运算工作程序,尤其对于公路、铁路、河道、矿山、输电线路等线性工程和特大型(巨型)工程的放样非常有效和实用。

4、地形测图方面的应用优势

地形测图主要为城市规划和各种经济建设区规划提供不同比例尺地形图,以满足工程规划建设需求。用常规的测图方法需要指派专人在工程区进行选定,并布设相应控制网点,需要国家高等级控制网点与加密的次级控制网点相结合,来按照比例尺要求静态测定规划区的地物点和地形点,并按照相应制图规范绘制成相应的工程区平面图。在CORS系统建设完善后,可以实时准确地测定各级控制点的精确坐标,尤其是应用在CORS系统下的网络RTK技术的应用,测量人员无需布设相应各级控制点,只需直接利用流动站便可实时快速准确地测定工程区的界址点、地物点和地形点的精确坐标,并利用测图软件即可实现野外一次测绘完成所需比例尺的电子地形图。

5、工程放样方面的应用优势

将网络RTK测量技术应用到公路、铁路、输电线路等工程领域,只需输入线路基本参数,如:线路起终点坐标、曲线转角、半径等,结合网络RTK的外业智能运算控制器,就可以完成工程定线放样,且放样方法较为灵活,即可以按照桩号也可按照坐标进行放样,同时还可以根据工程实际情况互换。在进行工程放样过程中,可视化屏幕上有箭头指示RTK外业控制器运算分析所获得的偏移量和偏移方位,以便作业人员根据提示合理准确进行放样调整,直到满足放样精度需求为止,运算效率较高、操作较为便捷[2]。

6、工程变形监测方面的应用优势

CORS系统的建立,可以对工程全寿命周期进行实时、动态、长期、连续、有效地变形监测,同时可以对工程区的灾害进行快速预报。如:对于特大型桥梁工程变形监测而言,由于收到车辆、风荷等诸多因数的影响,常规测量仪很难准确进行变形测量,而网络RTK则可以实现高精度、动态、实时、长期、连续的变形监测,且该系统是自动运行的,可以减少大量的人力、物力、以及财力投入。网络RTK技术可以对水库大坝、库区重灾区、核心建筑物等的倾斜、沉降变形量进行动态监测,并通过CORS系统连续进行数据信息的远程传输共享,实时处理测量数据以计算变形量,并结合内部相关逻辑运算程序,对相应变形或灾害进行分析预报,以便建设、运行、管理人员采取相应的技术措施进行修正整改,取保工程具有较高的安全可靠性。

三、结语

RTK实时动态测量技术是GPS动态相对定位技术,同时也是GPS技术的一项飞跃。CORS是全球GPS发展的最新技术和核心发展方向。网络RTK在实际测量工程中起得非常良好的应用效果,还也存在一些技术限制。只要在工程实践应用中,充分了解和认识它的优缺点,并采取相应技术措施予以修正完善,就能充分发挥网络RTK技术的优点,推动工程安全可靠、节能经济的高效稳定建设发展。随着导航定位技术的发展,尤其是多导航定位系统集成,网络RTK技术将有着非常广阔的应用前景。

参考文献:

[1]康红星. GPS-RTK技术在城市控制测量中的应用[J].工程设计与建设,2004,1(36): 44-46.

[2]章琼.GPS网络RTK技术及其应用现状分析[J].吉林水利,2009(4):36-39.

[3]赵小阳,孙 颖,王天应.CORS 系统应用规范及工程实例研究[J].科技资讯,2009,(1):17.