gpsrtk技術(shù)在市政測量中的應(yīng)用

1、G P SR T K技術(shù)在市政測量中的應(yīng)用 關(guān)明景 傅秀超 本溪市規(guī) 劃設(shè)計研 究院 1 1 7 0 2 2李 國軍昆山市民建工程建設(shè)公司 2 1 5 3 0 0【 摘 要】 本文通過對實時動態(tài)R T K技術(shù)的工作原理、 操作方法及誤差來源的分析研究， 總結(jié)出R T K技術(shù)應(yīng)用于市政工程測量的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng) 用前景 。．【 關(guān)鍵詞】 全球定位系統(tǒng) 實時動態(tài)( R T K )誤差源市政工程 中圈分類號 ： P 2 3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ： B文

2、章編號 ： 1 0 0 9 — 4 0 6 7 ( 2 0 1 0 ) 0 L 4 一 o 0 6 4 — 0 2l前言 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長 ， 我市的市政工程建設(shè)迎來前所未有 的發(fā)展機遇 ， 隨著市政工程設(shè)計行業(yè)軟件技術(shù) 和硬 件設(shè) 備的發(fā)展 ， 市政 工程設(shè)計在提供地 面數(shù)字化測繪產(chǎn)品基 礎(chǔ)上已實現(xiàn) C A D化 ， 為建設(shè) 、 設(shè) 計 、 施工、 后期管理一體化 ， 減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)抄、 輸入等中間環(huán)節(jié) ， 是市政工程 建設(shè)與設(shè)

3、計工作 的“ 內(nèi)外業(yè)一體化” 的要求。目 前市政工程建設(shè)已廣泛采用全站儀等先進(jìn)儀器設(shè)備 ， 但常規(guī)測量 方法受通視和作業(yè)條件的限制 ， 作業(yè)強度大 ， 且效率低 ， 大大延長了設(shè)計 周期。當(dāng)前 ， 在使用用 G P S 靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立總體 控制網(wǎng)后 ， 后 期市政的測量工作可使用 R T K ( 實時動態(tài)定位 ) 技術(shù) 。下面就 R T K技術(shù) 在市政工程建設(shè) 中的應(yīng)用作簡單的介紹 。2實時動態(tài)( R T K) 定位技術(shù) R T

4、 K ( R e a l— t i m ek i n e m a t i c ) 實時動態(tài)差分法。這是一種新的常用 的 G P S 測量方法 ， 以前 的靜態(tài) 、 快 速靜態(tài) 、 動態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算 才能獲得厘米級的精度 ， 而 R T K是能夠在野外 實時得到厘米 級定位精 度的測量方法 ， 它采用 了載波相位動態(tài)實時差分方法 ， 為工程放樣 、 地形 測圖， 各種控制測量帶來了新曙光 ， 極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率 。實時動態(tài)

5、定位 ( R T K ) 系統(tǒng)由基準(zhǔn)站和流動站組成 ， 建立無線數(shù)據(jù)通 訊是實時動態(tài)測量的保證 ， 其原理是取點位精度較高的首級控制點作 為 基準(zhǔn)點 ， 安置一 臺接收機作為參考站 ， 對衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測 ， 流動站上的 接收機在接收衛(wèi)星信號的同時 ， 通過無線電傳輸設(shè)備接收基 準(zhǔn)站上 的觀 測數(shù)據(jù) ， 隨機計算機根據(jù)相對定位 的原理實時計算顯示出流 動站 的三維 坐標(biāo)和測量精度。這樣用戶就可 以實時監(jiān)測待 測點的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和 基線解

6、算結(jié)果的收斂情況 ， 根據(jù)待測點的精度指標(biāo)， 確定觀測時 間， 從而 減少冗余觀測 ， 提高工作效率。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種控制測量 、 地形測圖和各種工程放樣 。特別是 放樣 ， 測量一個應(yīng)用分支 ， 它要求通 過一 定方法采用一定儀器把 人為設(shè) 計好的點位在實地給標(biāo)定 出來 ， 過去采用 常規(guī)的放樣方法很多 ， 如經(jīng) 緯儀交會放樣 ， 全站儀的邊角放樣等等 ， 一般要放樣出一個設(shè)計 點位 時， 往 往需要來回移動 目 標(biāo) ， 而且要 2

7、 — 3 人操作 ， 同時在放樣過程 中還要求點 間通視情況 良好 ， 在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很 高， 有 時放樣中遇到 困難 的情況會借助于很多方法才能放樣 ， 如果采 用 R T K技術(shù)放樣時 ， 僅需把設(shè) 計好的點位坐標(biāo)輸入到電子手簿 中， 背著 G P S 接收機 ， 它會提 醒你走到 要放樣點的位置 ， 既迅速又方便 ， 由于 G P S 是通過坐標(biāo)來直接放樣 的， 而 且精度很高也很均勻 ， 因而在外業(yè) 放樣 中效率會大大提高

8、 ， 且 只需一 個 人操作 。3R T K技術(shù)用于市政工程放樣 的基本流程 通過大量工程實踐 ， G P SR T K放樣作業(yè)的主要工作流程如下 ：( 1 ) 打開 T S C e 電子手簿運行 T r i m b l eS u r v e yC o n t r o l l e r 軟件 ， 新建 當(dāng)前工作任務(wù) 。( 2 ) 在當(dāng)前線路放樣工作任務(wù)中鍵 入已知點數(shù)據(jù)和設(shè)計 的待放樣 ，T r i m b l eS u r v e yC

9、 o n t r o l l e r 軟件提供 了靈活的輸入方式供用戶選擇 。( 3 ) 在已知點上架設(shè) R T K作業(yè)基站并啟動基站 G P S 接收機， 確認(rèn)基 站向外發(fā)送差分信號。( 4 ) 啟動流動站 G P S 接收機 ， 在 R T K放樣模式下選擇合適 的方法按 指示進(jìn)行放樣 。第( 1 ) 步和第 ( 2 ) 步 的工 作可在外業(yè)實施前 的室 內(nèi)進(jìn) 行 ， 預(yù)先做好 6 4中國電子商務(wù)． 一 2 0 1 0·

10、0 4放樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 ； 為保證放樣結(jié)果的可靠性 ， 第( 4 ) 步在線路放樣前后和中間最好在已知點上做必要的檢測 ， 或在沒有足夠 的已知點 的情況下進(jìn)行 異站重點檢測 。實時動態(tài) ( R T K ) 定位有快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種測量模式 。 兩 種定位模式相結(jié)合 ， 在市政工程 中的應(yīng)用 可以覆蓋市政工程建設(shè) 、 施工 放樣 、 監(jiān)理和 G I S ( 地理信息 系統(tǒng)) 前端數(shù)據(jù)采集 。4精度及質(zhì)量保證措施 采用 G P SR

11、T K放樣定線， 其成果精度及質(zhì)量主要取決于 R T K測 量 的數(shù)據(jù)質(zhì)量。除了在實測過程中采用高于技術(shù)設(shè)計要求 的精 度控制指 標(biāo)外 ， 還需對 G P SR T K測量 的數(shù)據(jù)進(jìn)行大量的外符合檢查 ， 包括已知點 檢查和異站重點檢查。G P S 測量平面精度一般較易滿足測量精度要求 ， 工程實踐表 明其平 面檢核較差均遠(yuǎn)小于高程檢核的較差。由于 G P S平面精度高于高程精 度 ， 因此著 重對工程實施 中的高程檢測較差的點進(jìn)行統(tǒng)計

12、分析。4 ． 1R T K定位的誤差來源 可分為 同儀器和干擾有關(guān)的誤差 、 同距離有關(guān)的誤差兩大類。4 ． 1 ． 1 同儀器和干擾有關(guān)的誤差包括天線相位 中心變化 、 多路徑誤差 、 信號干擾 和氣象因素。4 ． 1 ． 2同距離有關(guān)的誤差 包括軌道誤差 、 電離層誤差和對流層誤差 。對 固定基地站 而言， 同 儀器和干擾有關(guān) 的誤差可通過各種校正方法予以削弱 ， 同距離有關(guān)的誤 差將隨移動站至基地站的距離 的增加 而加 大， 所以

13、 R T K的有效作業(yè)半 徑是非常有限的 ( 一般為幾公里 ) 。4 ． 2注重問題 針對 以上誤差來源 ， 結(jié)合 R T K工作的特性 ， 在具體實踐中應(yīng)該注意 解決以下幾個關(guān)鍵技術(shù) 問題。( 1 ) 在工作開展前， 應(yīng)先做星歷 預(yù)報分析 ， 且盡量挑選衛(wèi)星圖形結(jié)構(gòu) 好、 衛(wèi)星數(shù)多的時段進(jìn)行作業(yè) ； 尤其在電磁波密集的城 區(qū)作業(yè)時 ， 應(yīng)做電 臺信號傳播試驗 ， 選擇適當(dāng)?shù)念l點 以避 免 T R K電臺信號被其它 電磁波 信號干擾 。

14、( 2 ) 基準(zhǔn)點應(yīng) 安置在地勢高、 對天通視條件好的高等級控制點上 ， 有 利于基站衛(wèi)星信號的接收和電臺數(shù)據(jù)鏈 的發(fā)射。( 3 ) 選用質(zhì)量好 的接收機和數(shù)據(jù)處理軟件 ， 能夠較好 的降低 因接收 設(shè)備帶來 的誤差。而好 的數(shù)據(jù)處理軟件能通過有效模型改正， 削弱大部 分與衛(wèi)星有關(guān)的誤差和信號傳播過程 中帶來的誤差。( 4 ) 多進(jìn)行檢測 ， 包括已知點檢 測和異站重 點檢測 ， 這是保證 R T K數(shù)據(jù)可靠性的有效方式 。( 5 )

15、求解 準(zhǔn)確的地方坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)。G P SR T K測量是在 WG S 一8 4 坐標(biāo)系中進(jìn)行的 ， 而工程實踐中多是在 1 9 5 4 年北京 等地 方坐標(biāo)系中進(jìn)行的 ， 這就存在坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換 的問題 。條件許可的情況下應(yīng)盡量聯(lián)測均 勻分布于測區(qū)的地方坐標(biāo)系 已知點以求得高精度 的測 區(qū)地 方坐標(biāo) 系轉(zhuǎn) 換參數(shù)。( 6 ) 初始化的問題。R T K設(shè)備一般都支持動態(tài)初始化 ， 在作業(yè)過程 中應(yīng) 時刻注意整周 模糊度處 于 固定 狀態(tài)。對

16、于厘 米級要 求的 R T K作 業(yè) ， 浮動解的精度都是不可靠 的。5結(jié) 語 G P S 在市政工程建設(shè) 中的應(yīng)用 ， 對 高等級市政工 程的建設(shè) 手段 和作 業(yè)方法產(chǎn)生了革命性的變革， 極 大地提高了建設(shè)精度( 轉(zhuǎn)下頁)淺談 計算機 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式應(yīng)用 王振巖 遼 寧財 貿(mào)學(xué)院電教 中心【 摘 要】 本文主要分析 了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特點、 結(jié)構(gòu)及主要模式 ， 怎 么提 高學(xué)生計算機知識水平和 實踐動手 能力， 最后 提 出了 目 前 開展

17、網(wǎng)絡(luò)教 學(xué) 中存 在 的問題 以及解決方法?！?關(guān)鍵詞】 網(wǎng)絡(luò)教 學(xué)網(wǎng)絡(luò) 教學(xué)模 式 中圖分類號： G 7 1 2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ： A文章編號 ： 1 0 0 9 — 4 0 6 7 f 2 0 1 0 ) 0 4— 0 0 6 5— 0 1電腦和網(wǎng)絡(luò) ， 已成為信息 時代的主角 ， 并以前所未 有的態(tài)度 向前發(fā) 展 ， 極大地 改變了人 們的生 活 、 學(xué) 習(xí)、 工作 和思 維方式 。國家 教育 部決 定 ： 從 2 0 0 1年起用

18、 5 —1 0年 的時間在金 國中小 學(xué)基本普 及信息技 術(shù)教 育 ， 全面實施 “ 校校通” 工程 ， 以信息 化帶 動教育 的現(xiàn)代化 ， 努 力實 現(xiàn)基 礎(chǔ)教育夸越式發(fā)展?，F(xiàn)代信息技術(shù) 在教學(xué) 中的應(yīng)用 已經(jīng) 成為一個 教學(xué) 的熱點問題 。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)也是其 中一 種新興 的教學(xué)方式 。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是 一 種新生的事物 ， 是一個開放的概念 。可 以這樣定義 ， 在先進(jìn)理念指 導(dǎo)下 ，運用 網(wǎng)絡(luò)資源 ， 在教師指導(dǎo)下 ， 促進(jìn) 學(xué)生積極 自

19、主學(xué)習(xí) ， 加 強師生交 流 ，加強師生協(xié)作研討 ， 優(yōu)化教學(xué)過程 。一、 計算機 網(wǎng)絡(luò)的定義 計算機 網(wǎng)絡(luò) ， 是指將 地理位置不 同的具有獨立功能的多 臺計算 機及 其外部設(shè)備 ， 通過通信線路連接起來 ， 在 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) ， 網(wǎng)絡(luò)管理軟件 及 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 的管理 和協(xié)調(diào) 下， 實現(xiàn) 資源共 享和信 息傳 遞的計 算機 系 統(tǒng)。二、 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的結(jié)構(gòu)和模式 學(xué)校 中心工作是課堂教學(xué) ， 課堂教學(xué)也是 實施 素質(zhì)教育 的主陣地 ，學(xué)

20、校要真正為培養(yǎng)一代新人 發(fā)揮效 能就必須從 課堂主 陣地著手。現(xiàn)代 建構(gòu)主義理論認(rèn)為情景 協(xié)作 、 會 話和意 義建構(gòu) 是學(xué) 習(xí)環(huán)境 中 的四大要 素， 在建構(gòu) 主義學(xué)習(xí)環(huán)境 中， 課 堂教 學(xué) 中心 從教師 轉(zhuǎn) 向?qū)W 習(xí)者 ， 核心 在 于學(xué) 習(xí)者主動將新的信 息和經(jīng) 驗與其 原有 的知識基 礎(chǔ)相 融合 的過程 ，因此 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)正是適應(yīng)了建構(gòu) 主義理論的需要。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和學(xué) 習(xí)環(huán)境 強調(diào) 以學(xué)生為 中心 ， 要求學(xué) 生 由外 部

21、刺激的被動接受者 和知識 的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w 、 知識 意 義的主動建構(gòu)者 ， 建構(gòu)主義 的教學(xué)理論 則要求教 師要 由知識 的傳授者 、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動建構(gòu)意義的幫助者 、 促進(jìn) 者； 要求 教師應(yīng) 當(dāng)在教 學(xué)過程 中采用全新的教育思想與教學(xué) 結(jié)構(gòu) ( 徹底摒 棄 以教師 為中心 、 強 調(diào)知識傳授 、 把學(xué)生當(dāng)作知識灌輸對象的傳統(tǒng)教育思想 與教學(xué)結(jié)構(gòu) ) 、 全 新 的教學(xué)方法和全新 的教學(xué)設(shè)計 ( 以學(xué)為中心的教學(xué)

22、設(shè)計理論正是順應(yīng) 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的上述要求而提 出來 的) 。因而很 自然地 ， 建 構(gòu)主義 的學(xué)習(xí)理論與教學(xué)理論就成為 以學(xué)生為中心教學(xué)模 式的主要理論基礎(chǔ) 。三 、 在 網(wǎng)絡(luò)教 學(xué)中存在 的一些 問題 近年來 ， 雖然許多院校建立了校園 網(wǎng)， 修建 了多媒體 網(wǎng)絡(luò)教室 ， 但 是 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的先進(jìn)性 ， 校 園網(wǎng)和 網(wǎng)絡(luò)教室的教學(xué)功能在教 學(xué)上還沒有被 真正地發(fā)揮出來 ， 主要存在 以下問題 ：( 1 ) 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段普及進(jìn)展緩慢

23、( 接上頁) 和建設(shè)效率 ， 特別是 實時動態(tài) ( R T K) 定 位技術(shù)將 在市 政工程 建設(shè) 、 施工和后期養(yǎng)護(hù)、 管理方面有 著廣 闊的應(yīng)用前景 。R T K技 術(shù)應(yīng)用 于市政工程測量擁有 常規(guī)測量技術(shù)無法 比擬的優(yōu)越性 ， 主要體現(xiàn)在 以下 幾個方面。( I ) 操作簡便 、 作 業(yè)方式 靈活。市政 工程測 量可 以連 續(xù)進(jìn)行 ， 也可 以在任何時候從線路 的任何一點開始 ， 方便多臺儀器協(xié)同作業(yè) 。( 2 ) 直觀方便 ，

24、指示清晰。設(shè)計 的線路在 R T K操作屏 上非常直觀 的顯示在眼前 ， 作業(yè)員看著指示直接上點放樣測量。( 3 ) 投入人員少 、 效率高。1 + n的作業(yè)模 式 ( 1 個基站 加 n臺流動 站 ) 就相當(dāng)于 n臺常規(guī)全站儀組 ， 且 每個流 動站的作業(yè) 速度均要 遠(yuǎn)高于 常規(guī) 1 個作業(yè)組 的作業(yè)速度。( 4 ) 實現(xiàn)實時檢核 ， 成果 可靠性 增強。實施過程 中隨時對 已知點進(jìn) 網(wǎng)絡(luò)是一門新技術(shù) ， 教 師在傳統(tǒng)的教育模式 下捏

25、慣 了粉筆 ， 也積累 了豐富的教學(xué)經(jīng)驗 ， 對電腦操作不大熟 練或者根本 不會操 作， 對電腦有 一 種恐懼心理 ， 不敢嘗試用計 算機進(jìn) 行教學(xué) ， 從 而導(dǎo)致 了網(wǎng)絡(luò)教 學(xué)難以 普及 。對此 ， 我們應(yīng)積極鼓勵 教師改 變傳統(tǒng) 的教學(xué) 方式 ， 并 為他 們創(chuàng)造 學(xué) 習(xí)的條件 ， 在教師和學(xué)生中普及 電腦及 網(wǎng)絡(luò)知識 ， 為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)做好 思 想上 、 行動上的準(zhǔn)備工作。( 2 ) 軟件 問題 目前各種軟件 較多 ， 但網(wǎng)絡(luò)軟件較少

26、 ， 軟件的發(fā)展 已明顯滯后 于硬 件 ， 作為教師要精心挑選 ， 要考 慮到教學(xué) 軟件于多媒體 網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 的相 互 關(guān)系 ， 在挑選軟件時要 特別重視教師和學(xué)生的交互性 ， 適合師生的需要 。( 3 ) 多媒體素材庫、 教材庫信 息貧乏 隨著網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 的不斷深入 ， 各 院校資 源庫的貧乏 ， 越來越不能滿 足網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的需要 ， 作為資源層 的多媒體信息 資源系統(tǒng) ， 包 括多媒體素 材 庫 、 多媒體 教材庫 、 多媒體課件庫的建設(shè)

27、與發(fā)展顯得格外重要 ， 構(gòu)建適應(yīng) 教育需求 、 內(nèi)容豐 富、 方便 快捷 、 系統(tǒng)配套 、 先進(jìn) 實用 、 覆蓋面廣 、 分布交 互性強的多媒體信 息資 源系統(tǒng) ， 已成為 當(dāng)前迫 切需要 解決 的問題 。同時 ， 還要 注重各種媒體 的優(yōu)化組 合 ， 各展所 長， 相輔相乘 ， 提 高多媒體信 息資源的整體教學(xué)功能 。( 4 ) 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的后期維 護(hù)力度不夠 網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 系統(tǒng) 的維護(hù)力度不 夠 ， 許多學(xué)校 的 網(wǎng)絡(luò) 教學(xué) 系統(tǒng) 在

28、開發(fā) 期投入了大量 的資金 ， 建立 了一套 完整 的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng) ， 但 由于缺乏有 力 ， 及時的維護(hù) ， 使 網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 不能正 常進(jìn)行 ， 網(wǎng)絡(luò)教 學(xué) 系統(tǒng)軟件 內(nèi)容 陳 舊 ， 或者粗淺 ， 不能很好地適應(yīng)現(xiàn)代 教育。為此 ， 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)完成 后 ， 應(yīng)設(shè)立專職系統(tǒng)維護(hù)人員對系統(tǒng) 的使用進(jìn)行 跟蹤服 ， 并及時將好 的教學(xué)軟件下 載到校 園網(wǎng)的服務(wù)器中 ， 以充 實校 園網(wǎng)中的教學(xué)資源?？傊?， 二十一世紀(jì)是信息 化的時代

29、 ， 而 網(wǎng)絡(luò)是信 息化社會的重要物 質(zhì)基礎(chǔ) ， 人類 的活動將在很大程度上 依賴于 網(wǎng)絡(luò) ， 新世紀(jì) 的教育也離不 開網(wǎng)絡(luò) ， 基于網(wǎng)絡(luò)的教育模式 沖擊 著傳統(tǒng)的教 育模式必 將成為新 世紀(jì) 的主流教育形式 。參考文獻(xiàn) ：[ 1 ] 趙建 華． 作 學(xué) 習(xí)及 協(xié) 作 學(xué) > - - j 模 式 [ J ] ． 中國 電化教 育， 2 0 0 0 ，( 1 0) ．[ 2 ]胡金 良， 張慶 彬． 綜 合布 線 系統(tǒng)施 工[ M]

30、 ． 電子工 業(yè) 出版社 ，2 0 ( ) 6 ．行檢測 ， 也 可方便地實現(xiàn)異站重點檢測等 。( 5 ) 誤差不累積 、 不傳播 ， 精度高 。比傳 統(tǒng)的測量儀器 的測 量 ， 它有著省時省工 且精度高等特點 ， 在進(jìn) 行測量 時， 主要注意事項是基準(zhǔn)站選 擇要在 比較中心 ， 位置 空曠開闊 的至高點上 ， 且周 圍無磁場的影 響 ， 這樣流動 站接收的信 號好 。近年來空 間技術(shù) 的迅速發(fā)展和應(yīng)用 ， 給測量 手段帶來 了 日新月

31、異 的變化 ， 工程測 量點位精度及測量手段的更新和提高會給鐵路工程建設(shè)帶來許多方便 ，節(jié)約大量人力 、 物力 、 時間及成本 ， R T K作為一 種全新 的測 量手段 ， 在市 政工程測量 中已突顯其優(yōu)勢 ， 其技術(shù)的先進(jìn)性 ， 優(yōu)越性將有廣闊的前景 。參考文獻(xiàn) ：[ 1 ] 劉大杰 ， 施一民， 過靜琚． 全 球定位 系統(tǒng)( G P S ) 原理與數(shù)據(jù)處 理『 M] ． 同濟(jì)大學(xué)出版社 ， 2 0 0 3 ．2 0 1 0