阐述(RTK)测量系统在城市规划测量中的应用

摘要: 文章说明了rtk测量在城市规划测量中的运用，并提供了广大工程技术人员的参考。随着全球定位系统(GPS) 技术的快速发展, RTK(Real Time Kinematic) 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。

关键词: 城市规划; 测量放样 全球定位系统 RTK测量系统

1 RTK 技术概述

(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。

2 RTK 技术在城市规划测量中应用

2.1 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。

表 1 部分检验较差表

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、II 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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, 作者曾对某小区采用GPSRTK 仪器进行放样, 该小区场地平整, 视野开阔, 有规划建筑12 栋, 在放样的同时, 使用Topcon 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

点位中误差m=0.010, 高程中误差m=0.013.计算公式:m=±([vv]2/n), v, V 分别为点位和高程较差;n 为检查点数。

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。

3 结论

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。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。