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行業工程案例

三大步驟輕松搞定RTK:求轉換參數、測量及放樣、數據傳輸

RTK技術在各種控制測量、地形測圖、工程選線及工程放樣中應用廣泛,與其他常規儀器相比非常明顯地提高了作業效率和作業精度。但在整個GPS應用方面,測量知識的流通面還非常有限,再加上普通測量員或非測量專業人員普遍對新技術理解不深,在進行GPS測量時,往往會按照培訓人員的要求機械化地去操作,這樣時間一長就會對整個測量工作效率產生影響,GPS的優越性也不能完全被發揮出來。因此,熟練操作RTK在實際應用中顯得尤為重要。

 

一、求轉換參數

儀器連接好后,先要新建一個工程或者打開一個工程,然后就是求轉換參數。

 

根據RTK的原理,參考站和移動站直接采集的都為WGS84坐標。參考站一般以一個WGS84坐標作為起始值來發射,實時地計算點位誤差并由電臺發射出去。移動站同步接收WGS84坐標并通過電臺來接收參考站的數據,條件滿足后就可達到固定解。移動站就可實時得到高精度的相對于參考站的WGS84三維坐標,這樣就保證了參考站與移動站之間的測量精度。如果要符合到已有的已知點坐標系統上來,需要把原坐標系統和已知點坐標系統之間的轉換參數求出。  

 

RTK應用中,轉換參數大概分為校正參數、四參數、七參數和擬合參數,這些參數全部體現在手簿即工程之星里面。  

 

四參數和七參數并不是一個概念,四參數是同一橢球不同坐標系之間的轉換參數,表示為△X、△Y、A(旋轉角)、K(尺度比)。七參數是兩個不同橢球之間的轉換參數,表示為△X、△Y、△Z、△α、△β、△γ、△K,三個平移、三個旋轉和一個尺度參數,是不嚴密的。四參數和七參數是不能同時使用的,兩者只能選其一,那么在具體測量時怎么確定這兩種參數是一個關鍵問題。

 

RTK直接測量坐標是屬于WGS84坐標系,我們通常用的是國家標準坐標系統,比如1954年北京坐標系,兩者并不是一個橢球,那么原則上講需要七參數才可以實現兩個橢球的轉換,我們才有可能采集到54坐標。但在不能精確求取七參數的情況下,把WGS84的原始經緯度作為北京54的經緯度處理,這樣一來就可以通過采集兩個或兩個以上的北京54已知點來求取四參數,高程就通過擬合的方法得到。

 

兩種求取四參數的方法:

一是利用控制點坐標庫,即在未校正的情況下先采集所有已知點的WGS84坐標,再打開控制點坐標庫把相同點在兩套坐標系統內的坐標依次輸入,軟件就會自動計算出四參數并給出點位精度;

 

另一種方法就是利用校正向導的多點校正方式,即是輸入控制點坐標后實時的讀取當前點坐標,兩個點及以上就可以求出四參數,將其保存后就可以應用了。但在實際培訓中,對于初學者,建議使用第二種方法更直接,操作熟練或者理解深刻后再使用第一種。

 

七參數的求解方法一般是靠做控制測量靜態測量靜態測量的數據導入GPS數據處理軟件(南方的靜態數據解算平差軟件)進行處理后,軟件會自動求出七參數,在做RTK測量時可以直接輸入使用。七參數相對于四參數來說可以認為是更準確、精度更高,有條件的話建議使用七參數。

 

以上是求參數的方法,在實際工作中,轉換參數是一個很重要的問題,所以一定要正確求取,最好留一些點進行檢查,以實時把握參數的精度。測量過程中也適時的找已知點來復測檢查,測量完之后也要找點來確認。

 

二、測量放樣

參數求完之后就可以測量和放樣了,根據操作習慣可以選擇使用快捷方式和菜單的方法,但是建議使用快捷方式,因為這樣一個人操作的時候會方便很多。

 

測量時只要將移動站在特征點上對中整平,然后直接按快捷鍵“A”后修改點名編碼和天線高即可。要注意的是測量時要在固定解狀態下,否則測出來的數據誤差會很大,比如在樹林里面或者在遮擋比較嚴重的地方就多等會兒,也可以考慮將碳纖桿升高些或者選擇衛星信號好的時段去測那些點。

 

放樣時有點、直線、道路的放樣放樣坐標可以是直接輸入或通過文件導入兩種方式,點的放樣比較簡單,選擇好要放樣的點后按照方向的指示就可以去找點。直線放樣的話要先建立直線,然后根據偏距和里程即可。道路放樣相對要復雜一些,要先進行道路設計,方法有兩種,一是元素法,二是交點法。一般建議使用元素法來設計。設計完之后就可以通過自動計算好的坐標放樣,同樣是根據里程和偏距去找,偏距是左負右正。

 

三、數據傳輸

在將數據傳出之前,要將數據轉化成需要的數據格式和類型,比如南方.dat格式、txt格式等。然后可以通過兩種方式將數據拷貝到電腦上。

 

方法一:安裝同步軟件,用數據線連接手簿與電腦,連接成功后即可通過手簿的路徑把數據拷貝出來。

 

方法二:將手簿的USB端口設置成U盤模式,將要拷貝的數據復制后在SD卡里面粘貼,然后用數據線連接手簿與電腦,直接在SD卡里將數據拷貝出來即可。

 

以上是對RTK的一些簡單的理解和南方RTK的一些操作的簡單介紹。下面以南方S82的作業為例,介紹下使用過程中的一些注意事項。

 

1、架設S82參考站時,一定要注意電瓶的正負極,先聯接電瓶端,檢查無誤后再連接主機和電臺。

 

2、參考站狀態指示。主機上面的指示燈正常工作應為:STA燈1秒間隔閃爍表示,DL燈5秒間隔連續閃爍兩次;電臺指示燈正常應為:通道正常顯示,TX燈1秒間隔閃爍。

 

3、移動站狀態指示。主機上面的指示燈應為:STA燈1秒間隔閃爍表示,DL燈1秒間隔閃爍;手簿正常工作狀態:工程之星常規界面,下方顯示點位信息,有點號、坐標、精度及衛星狀況,有電臺通道(與參考站一致)及信號強度指示條等。

 

以上三點是正常工作的前提,如果測量中出現問題,要根據狀況來判斷原因。比如工程之星下方顯示無數據,那就表示手簿與移動站沒有聯接,熱啟動手簿重新聯接即可;通道號沒顯示或顯示與參考站不一致的通道號,用電臺設置切換到需要的通道即可。如果在使用過程中老是提示基準站ID號有變化,則表明基準站被動了或者電臺串頻了,確認基準轉沒有被動的話就換通道,動過的話就要校點。在真正測量時,工程之星提示的狀態一定要達到固定解,而且藍牙不應離流動站太遠。

 

RTK測量技術還有很大發展空間,操作方法會越來越簡單,但是要更好的應用RTK技術,還是要測量人員親身體會其原理及性能,對各種情況做到心中有數,這樣才能有效地保證RTK測量精度,提高作業效率。

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