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RTK技术在农田水利工程中的具体应用方式

日期:2021/11/9 Click:784
使用RTK技术进行农田水利工程加密控制点测得工作时首先要对测量区域内的主要GPS点进行确定,将GPS点进行坐标转换,通过这种方式所得的测量数据精度一般都很高,误差范围能约束在毫米级。在使用RTK技术进行农田水利工程地形图测量时,为了维持测量的精度要注意设置重复组,例如在对水渠进行测量时要选取多个地形断面进行测量,并且对每一组断面进行多次测量,通过这种方式来减少设备和人工操作时产生的误差。
1RTK技术基本介绍

(1)RTK技术的定义和优点。RTK技术是指Real-timekinematic即实时动态载波相位差距技术,是两个不同测量站测量的载波相位观测量实时联合处理的差距方法,RTK技术是出现时间晚的新型卫星定位测量方法。与传统的GPS测量方法相比,RTK技术的测量速度和精度得到了相当大的提高,在传统的GPS测量工程中,如果想要得高精度,例如厘米级的测量结果,测量程序完成后必须进一步计算和总结,无法获得实时结果,但在使用RTK技术测量时,可以通过实时差距定位在野外测量现场随着测量过程立即获得高精度的测量数据。因此,RTK技术显着提高了野外测量作业的测量精度、测量速度和作业和分析效率。

(2)RTK技术的工作原理。RTK技术的工作过程分为实时动态载波相位差距过程和坐标转换过程两部分。a.实时载波相位差。承载波是指进行特殊调制后的高频电磁波,电磁波的类型是周期性正弦电磁波的相位是对电磁波信号波形变化的程度,其单位是弧度,在使用承载波相位进行距离测量时,对电磁波的相位进行周期测量,研究其变化的程度,要求某点与基准点的距离,在波形相位图中找到这一点,测量与基准点的相位差,结合电磁波的频率可以得到具体的距离在进行传统的GPS测量时,一般采用两台或多台GPS接收机,同步观察目标,在观察完成后对所有的观察结果进行差别测量,是因为只使用一台机器进行分析的话,受机器故障等因素的影响有可能发生误差。RTK测量延续了这种方法,与GPS测量的区别在于RTK差评测过程是根据数据观测进行的即时测量,在基准站和流动观测站设置两台或多台信号接收机同时观测,通过对两台站的信号进行差评测量来确定具体的位置状况。b.坐标转换。得到位置数据并不意味着工作结束了。为了将这些数据投入具体应用,需要进行坐标转换作业,转换为中国使用的地理空间坐标系统。GPS系统应用的地理坐标系统为WGS84坐标系统,原点位于地球质心,以前我国使用的地理空间坐标系统为54年北京坐标系统和80年西安坐标系统,这两个坐标系统的原点位于我国,因此适合我国的测量工作,从2008年4月开始2000国大地坐标系统一般的转换方法为立体分步转换法,将测得的平面数据与高度高程数据分开,转换类型分为三参数,四参数,七参数和拟合参数。

2RTK技术在农田水利工程中的应用优点

RTK技术的综合性和科技化程度很高,RTK技术是具有综合数据处理能力的技术,在数据转换、处理和贮藏时具有非常高的效率,自身的数据计算和转换能力强例如,在施工现场进行放样作业时,传统的作业方式,如全站仪角放样法所需的步骤多,操作难易度高,除此之外,还需要根据很多其他条件进行作业。例如,需要很多人一起操作等,传统的施工放样作业效率低下。但是使用RTK技术之后,RTK测绘器会结合输入的坐标数据对目标进行标示说明,从而大大提升了工作效率和准确度,并且不再需要多人一起操作,节省了人力和物力。RTK技术在刚刚诞生时也存在一定的缺陷,例如基准站校正数据时的有效作用的范围是有限的,如果基准站和流动站之间的距离过远,即使经过了差分运算之后,所得到的处理数据的误差也是相当大的,导致最终的结果精确度过低,因此刚刚诞生的RTK技术测量距离普遍较短,在网络RTK技术诞生之后,多站测量网络出现,因此RTK技术的测量精度大大提升,直至今日,RTK技术已经发展的较为成熟,因此在开展农田水利工程建设时可以放心使用。

3RTK技术在农田水利工程中的具体应用方式

(1)农田水利工程放样方面。在上文内容中已经对RTK技术在农田水利工程放样方面的应用进行了简单叙述,通过RTK技术进行农田水利工程放样时的主要过程是将工程计划中的预定坐标数据输入RTK测距仪,通过分析后直接获得放样的地点坐标。例如,在建设农田灌水利工程时,河岸两侧通常有植被等遮蔽物,使用传统的距离测量方式,测量结束后按顺序放置标记,标记容易被遮蔽物遮蔽,无法判断具体的位置和施工点。使用RTK技术后,只需获得必要的数据,就可以根据RTK距离计和移动站的指导挖掘预定的场所,无视地面植被遮挡物的影响。

(2)农田水利工程加密控制点。在农田水利工程地形图测量工作中,加密控制点的测量是重要内容之一,通过加密控制点的测量,可以将已知控制点不能测量的场所纳入测量方向,测量测量区域的所有地形。在进行加密控制点的测量时,以前的传统测量方法有很多限制条件,在这些条件的限制范围内测量加密控制点需要很多时间,过程也很复杂,使用RTK技术进行测量最大限度地方便。例如,许多给水和农田水利工程建设时,经常需要进行大范围的分散点和断联点的地形测量,这些点的距离比较分散,使用传统的导线测量等测量加密控制点,不仅工作总量大,工作难度也大,使用RTK技术使用RTK技术测量田间水利工程的加密控制点时,首先确定测量区域内的主要GPS点,转换GPS点坐标,通过该方式获得的测量数据精度一般较高,误差范围可以约束在毫米级。要特别注意的是,在开展农田水利工程时,绝大多数工程的测定区域的面积都是比较大的,而信号能接收到的范围是一定的,因此使用RTK技术时为了确保测量精度最好适当设置多个基准站,确定合适的位置假设多次基准站,并与流动站进行连接,之后进行测量。

(3)农田水利工程地形图测量方面。在以往的农田水利工程地形图测量工作时,要想成功完成工作需要满足的条件很多,包括合适的气候条件,大气能见度条件,如果通视条件不良好则无法正常进行地形观测和数据测量,并且在不同的季节也需要采用不同的观测方法,因此测量的复杂程度较大,限制条件较多。而将RTK技术运用到农田水利工程的地形图测量工作中,不仅对气候和能见度条件的要求低,在通视度方面也焕然一新,RTK观测中不需要肉眼通视度观测,而是采用电磁波进行通视观测,因此只要待测地形满足电磁波通视条件就可以正常进行作业,作业的难度低,限制条件也少,优势巨大。使用RTK技术测量田间水利工程地形图时,为了维持测量的精度,必须设置重复组。例如,测量渠道时选择多个地形断面进行测量,多次测量各组断面,减少设备和人工操作时产生的误差。测量时只需要一个工作人员,这个工作人员可以带着仪器在测量地形点停留输入特征代码,在所有地形点重复这个过程后,通过软件可以制作必要的地形图。

(4)应注意的问题。在使用RTK技术进行田间水利工程测量的时候,很多测绘地点都是比较偏远的,这里的偏远是指与城市的距离太远,以前没有太多的测绘数据基础参考,而且在测绘地点周围没有足够的高度,整体条件不能完全满足RTK技术的使用条件,不能提供建设车站的基本信息,所以在进行工作的时候为了使RTK技术发挥应有的作用,必须对作业进行相应的调整。例如,可以调整RTK测绘的作业半径,测绘面积过大时,可以将测绘场所分成多个块分别测量。另外,站点时需要注意的基本事项。例如,站点时必须区分电池的正负极。架设完成后,必须根据设备的指示灯正确判断设备的运行状况和站点状态,使用文件时必须注意文件的顺序和后缀名的类型等。RTK技术与传统的测绘技术相比还是一种较为新兴的技术,因此拥有广阔的发展空间,相信随着科技的发展,RTK技术的操作会越来越简便,更有利于农田水利工程的开展。

4结束语

随着改革开放的不断深入进行,我国各项科学技术得到了迅速的发展,卫星定位测量技术和测绘技术的发展尤为迅速,其中,RTK技术是应用程度最广,效率最高的新型GPS应用测量技术之一。对农田水利工程而言,RTK技术的出现也明显提升了水利工程测量的精准度和简洁程度,不仅可以节省测量工作的人力物力,还能提高测量结果的准确程度。本文从RTK技术的定义、工作优势、工作原理、具体应用方法等方面分析了RTK技术在田间水利工程中的应用,希望能为读者提供一定的启发作用。

以上是关于RTK技术农田水利工程应用的介绍,想了解更多信息,请访问建筑网进行查询。

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