RTK技术在不动产测绘中的应用

2021-04-10 15:05:18肖岚
新型工业化 2021年3期
关键词:全球定位系统接收器控制点

肖岚

(江西省赣州市自然资源局,江西 赣州 341000)

0 引言

在自然资源管理和规划及发展过程中,对测绘工作提出了新的要求,即快速测绘、经济投资少、精度要求高。RTK技术是一种先进的导航和定位技术,随着现代科学的发展而不断改进,与传统测量技术相比,其具有独特和不可替代的优势,它可以与时俱进,以满足当今不动产测绘工作的新需求。

在测绘工作中,始终需要保持良好的通视条件并确保测量控制网的结构良好。这一直是传统测绘技术难题之一,RTK技术观测不需要任何中间站,不需要相互查看,也不需要构造建造舰标,从而大大减少了测量工作量和测量时间以及选择测点时更灵活。另外,定位精度高。观测时间短,可以提供三维坐标,而测量观测站的水平位置可以准确地测量观测站的外底高度。RTK技术测量不受天气影响,可以在任何天气下进行测量。

1 RTK技术

RTK技术,又名载波相位像差技术,这是一种实时测量两个工作站之间载波相位观测值的差分法。它利用空间大地测量坐标作为数据源,实时的进行数据传输和观测。在RTK技术的操作模式下,利用数据、测量和制图连接系统形成差位分观测,处理高精度定位的观测和结果。根据指定的坐标系统,从基站的发射站实时传送到移动站。它具有全天候、连续导航、定位和时间管理的功能,使不同的用户能够获得精确的三维坐标,速度和时间。根据算法模式,开发了静态、快速静态和RTK工作模式。静态工作模式主要用于高精度测量,例如用于观察地壳变形,国家大地测量和监测大坝变形等等。快速静态测量由于其高性能和高精度,经常用于常规工程测量。RTK系统由全球定位系统控制,由一个接收器、无线电通信设备、电子手册和辅助设备组成。所有设备重量轻盈,运行简单,实时可靠,精度高等,完全可以满足数据收集和技术放样的要求[1]。

2 RTK技术的构成与特点

(1)RTK技术是一种实时载波相位动态差分定位技术,也就是全球卫星定位导航技术(GPS)与数据通信技术相结合的一种技术,该技术允许实时提供三维定位结果,在给定的坐标系统中提供测点。全球卫星定位导航系统可以说已经发展得比较成熟了,由于其全天候、全时段以及全覆盖的特点在全世界广泛应用,RTK技术是全球定位系统技术不断发展的结果。RTK系统由三个部分组成:全球定位系统(GPS)接收器、数据传输系统和软件系统。

(2)RTK技术能够迅速有效地实时获得坐标数据。当全球定位系统接收器从基地接收实时差分信号时,软件系统获得接收器的准确坐标。RTK技术通常包括两个工作模式:第一,在固定站安装全球定位系统仪器,作为卫星信号监测的基准站;以及通过移动台站实时从基准站接收差分信号。该模型要求移动站不能太远离基准站,否则可能影响接收信号。第二,目前正在开发的CORS系统通过数据网络向全球定位系统接收器接收差分信号,经过解算可以得到其数据成果。根据这一模式,移动站可以在一个基准站网络内运作,其范围很广,不必设立单独的基准站。

(3)RTK技术定位结果的准确性还是比较高的。根据传统的测绘工作模式,必须先进行控制测量,然后再进行粉碎测量,因此,控制点的误差将扩大到碎步点,这将影响到测绘结果的准确性。在RTK技术测量中,每一测绘点都是独立的,从而没有产生误差,确保了测绘结果的准确性。

(4)RTK技术能够迅速有效地提升测绘工作的效率。在传统的测绘工作中需要通视的控制点,使用诸如全站仪等仪器进行测量,此外,还需要两名测绘人员的合作,这需要大量的人力资源,而且其中的效率也不高。对于RTK技术的使用,一个测绘工作人员就能够进行测量工作,从而节省了人力资源,对于测绘工作的效率也有了提高[2]。

3 传统测量与RTK测量技术的比较

3.1 各种控制测量

以前的边界测量工作主要使用测距仪和经纬仪等一些仪器,这些奇奇最大的特点就是以经纬度作为标准进行测量。计算方法所依据的是规定的收集地籍要素所需的数据,其共同特点是要求通视测站点以及待测点之间的距离,观察对象和应测量点之间的距离不应太长,这两个点均应在规定参数范围内加以控制,否则大面积测量所取得的结果即为无效,其是不准确的,对于调绘或者是补漏错这些方面,花费太多时间,工作效率也是比较低的。工作人员通常使用三角测量等测量工具进行控制测量,为了使待测地点之间能够相互通视,而对待测边和的待测角都有条件的限制,而且各点的准确性不高,这导致了一定的误差。这种传统的方法过分依赖于测量工具,而且由于若干因素而造成的干扰,也导致现代不动产登记系统不符合高精度和低误差数据的要求。全球定位系统RTK技术在某些方面弥补了传统方法的缺陷,提高了测量的准确性。

3.2 地形测图

过去,在测量地形图时,通常需要首先在测量区域中设置一个根控制点,然后将全站仪或经纬仪连接到根控制点上,以进行小型平板测量。由此开发了一个现场全站仪和电子手册。使用大规模制图软件进行目标编码(甚至是开发最新的电子平面制图等),需要测量周围的地形和地貌以及测站上的其他断点,这些断点都在测量站的视线范围内,并要求通常至少有2-3人。如果拼图不正确,则必须将其返回现场进行测试。如果使用RTK,则只需一个人在要测量的地形点上停留几秒钟,并同时输入功能代码。可以通过手册实时获取并返回点精度,在室内,所需的地形图可以通过专业的软件界面输出。

3.3 放样

放样是测量的应用分支。对人工特别设计点的校准需要一些运用到一些方法和工具仪器。过去有许多传统的放样方法,如经纬仪交叉点的放样以及整个站的放样等。通常,在对设计点放样时,必须将目标来回移动,在这个过程中至少需要2-3人。同时,在放样过程中,必须确保各点之间的良好能见度。生产效率不高。有时,放样如果遇到困难,可以有不同的放样方式。在使用RTK技术进行放样时,只需要将各点的坐标输入载有全球定位系统接收器的电子手册,放样点的位置便于快速移动。由于全球定位系统是直接通过坐标设置的,精度非常高,甚至是均匀的,这大大提高了现场放样的效率,并且在这种情况下只需要一个人工作[3]。

4 RTK技术测量步骤

第一步:需要对于基准站的位置进行设置,将基准站的底座放在稳定的架子上,然后连接发射天线,打开主机。在上面一部分的基准站状态为中间指示灯为红色,那么。在这种情况下,就请检查无线电发射器的无线电信号是不是呈现其原本的状态,当其显示正常的状况下,其就可以发射信号。

第二步:将手机连接到移动台,打开移动台和移动电话,打开手机的蓝牙,记录移动台的序列号并将其与移动台配对(注意要配对的COM的编号端口),然后打开项目。配置中的COM端口设置必须与蓝牙中的设置匹配。单击以连接或确认连接到移动台,以查看其是否接收到无线电信号(如果无线电信号一致)。当移动站达到固定解决方案时,移动站的设置将显示为“完成”。

第三步:创建一个新的项目文件(如果仍在使用上一个项目,则无需创建一个新项目,只需打开上一个项目,在软件的左上角查看项目名称即可),选择正确的坐标系(必须为设计单位的坐标系统应一致),输入正确的本地工作站的中央子午线,然后单击“确定”以完成项目[4]。

第四步:完成参数转换,在移动站固定解的情况下将多个控制点的坐标记录上,然后按设置按钮来搜索转换参数选项。输入控制点的坐标和刚刚收集的点的坐标,如果输入正确的精度,请单击“计算——保存——应用”按钮,并找到一个检查点,以检查是否有问题,并开始工作。在同一位置地点工作后,可以打开一个参数文件,并附加点校正(如果检查正确,就可以恢复工作)。应特别注意在计算中至少应有两个或两个以上的控制点。控制点的高度和分布直接决定了四个参数的控制区[5]。

四个参数的四个基本元素是:X平移,Y平移,旋转角度和缩放比例。校正参数的使用通常基于四个或七个参数的使用。随后的点检查(点校正或校正指令),将运动设置为已知的控制点,输入控制点的坐标和移动台的高度,然后单击校正按钮进行确认。

5 结语

RTK测量技术用于不动产测绘工作。测量精度高、速度快、计算准确方便,工作效率明显提高。它可以提供及时和令人满意的工程服务。这种集成方法的使用大大减少了人工干预,并在很大程度上避免了人为因素造成的误差。该站只需要一个人就可以节省人员,从而间接降低了生产成本并加快了测量速度,确保其测绘结果的质量,并且RTK技术在不动产测绘中的应用是朝着自动化迈出的一大步。

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