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重庆奉节某矿山地形测量中RTK与全站仪结合测量技术应用研究

时间:2017-10-09 15:47来源:未知 作者:360论文网 点击:

  重庆奉节某矿山地形测量中RTK与全站仪结合测量技术应用研究

     汪学勇

  (重庆市地质矿产测试中心 重庆 400042)

  摘要:RTK具有全天候、无需通视、定位精度高、洲量时间短等优点,本文以重庆市奉节某矿区地形测量为工程背景,详细探讨了地形测量中RTK技术的应用思路,给出了详细的工程操作实施流程,相信对同行能有所裨益。

  关键词:RTK 全站仪 矿山 地形测量

  GPS-RTK具有全天候、无需通视、定位精度高、测量时间短等优点,全站仪具有快速、高效、准确、轻便的特点。两者在测量领域都具有广泛的应用前景。RTK与全站仪联合数据采集,集合了两种测量方法的优点,减轻了测绘人员的工作强度,提高了效率和测绘精度,尤其在地形复杂的区域,联合数据采集更显示了不可替代的优越性。

  本文介绍了重庆市某矿山地形测量中采用RTK与全站仪联合数据采集在地形图测绘方面的应用情况。

  1测区概况及作业目的

  本文以RTK结合全站仪联合数据采集在重庆某矿区地形图测绘上的应用情况为例。

  测区位于奉节县西22km,交通十分方便。矿区范围约27km2。本区为低山丘陵区,山势走向北东,山势平缓、地形开阔。北矿段山脊呈半环形,北东高,南西低,南西为半环形开口处,具有明显的构造剥蚀地貌特征。

  2资料及仪器准备

  项目开工前,收集到项目区的1:10000土地利用现状图,可以作为野外测量的参考;测区内及附近的3个GPS C级控制点,为重庆市勘测院2007年建立,保存完好,精度满足要求,以该3个C级点为起算点建立首级控制,用GPS-RTK技术布设首级控制网点。

  本次地形图测量采用的仪器有:TopconGPS接收机,主要用于前期的控制点布设和碎部数据采集lTopcon GTS 3套,主要用于碎部数据采集,同时根据需要从GPS控制点布设较低级别的控制点。作业前所有仪器均经过专业部门检测、校正,性能和精度均符合标称精度,能够满足本次测绘的精度要求,可以使用。

  3野外测量

  3.1控制测量

  首级控制网采用GPS静态定位,布设整个测区,以便于控制网的加密及数字化测图。由于测区范围较大,我们为了能满足测量精度及后期工程施工的需要,共在测区内布设GPS点6个作为首级控制点。

  在首级GPS控制网的基础上,利用RTK进行了图根点的测绘,并用全站仪进行了部分导线测量,以便进行检查和碎部点测量。在本次测量中,点位设置除了顾及方便测图使用和便于RTK操作外,还需满足RTK测量对外界观测条件的特殊要求:基准站的设置应尽量避开高压线、高大建筑物、高密的树林、大面积水域、远离强电磁波发射源等。为了增大基准站无线电发射的距离,要尽可能把基准站放在地势较高、开阔的地方;对RTK所测图根点在全站仪使用时进行检查,以保证图根点的精度。

  3.2碎部测量

  该项目测区内有大量的果园,村庄边有大量的村边林及部分村庄有大量的温室大棚等因素,造成通视条件较差。同时由于该项目时间紧、任务重,单纯用常规全站仪测量方法来施测工作效率太低,完全采用RTK进行碎部采集虽然效率高,但由于对工作环境有要求,部分地区存在信号盲区,因此在测量时,采用RTK与全站仪联合测量,取长补短,以确保能高质量、高效率地按时完成该项目。

  表1 控制点位精度比较(m)

点名 △X △y △h 点位中误差
G01 -0.012 -0. 019 +0. 019 ±0. 015
 G02 +0. 015 -0.023 -0.021 ±0. 018
 G03 -0.021 +0.024 +0.023 ±0.024
 G04 -O.Ol5 +0. 011 -0.020 ±0. 016
 GO5 -O.Oll -0.023 +0.021 ±0. 018
 G06 +0.020 -0.019 +0.015 土0. 019

  表2地物点平面位置精度(m)

地区分类 比例尺 点位中误差
工业建筑区、平原、丘陵地 1:500 ±0.15(±0.25)
1:1000 ±0.30(±0.50)
1:2000 ±0.60(±1.OO)

  全站仪与RTK在同一区域联合测量,根据实地情况分工进行碎部点的数据采集。利用RTK技术的优势,进行道路、河流、独立地物及高程点等的测量,全站仪主要利用首级控制点以及RTK加密的图根点测量影响RTK信号的有大量村边林的村庄外围线、RTK信号盲区地物、地类界等。每天外业结束,将全站仪及RTK野外采集数据导出至笔记本电脑,统一转换成+.dat数据格式,在南方cass7.0中展点,根据野外绘制草图或编码进行数字化成图,最后对地形图进行整饰和精度检查。

  4精度分析

  为了检核RTK测量精度,与静态GPS测量进行了比对,以首级GPS控制网的平面点位与GPS C级点联测的高程值为真值进行对比分析。对6个首级GPS控制点进行了RTK测量,最大平面点位中误差为±0.024m,最小为±0. 015I最大高程误差为0.023,最小为0. 015m。表1列出部分点位精度比较结果。1:500、1:1000、1:2000外业数字测图技术规程(GB/T 14912-2005)中规定:丘陵、平原地区地形图图上地物点平面位置精度应满足:如表2所示。

  根据以上数据精度分析,所测图根控制点可以用来进行全站仪碎部测量,精度完全满足测图需要,而且误差分布均匀,不存在误差累积问题。

  5结语

  RTK与全站仪联合数据采集,避免了单纯的全站仪测量容易受到地形、植被覆盖等诸多因素的影响和RTK测量中卫星接收和外界干扰的问题,互补优缺,大大提高了作业效率。因此,将两者有机结合,充分发挥各自优点,对加快工程进度,具有很大的实际意义。本文案例将为从事相关工作的工程和技术人员提供有益借鉴。

  参考文献

  [1】徐绍铨,张华海,等.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社,2003.

  【2]聂上海,段立琼.GPS-RTK技术在数字化地形图的应用试验【J】.测绘通报,2005(3):30—31.

  【3] GB/T14912-2005,1:500,1:1000,1:2000外业数字测图技术规程[S].

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