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行業(yè)工程案例
RTK技術(shù)在各種控制測(cè)量、地形測(cè)圖、工程選線及工程放樣中應(yīng)用廣泛，與其他常規(guī)儀器相比非常明顯地提高了作業(yè)效率和作業(yè)精度。但在整個(gè)GPS應(yīng)用方面，測(cè)量知識(shí)的流通面還非常有限，再加上普通測(cè)量員或非測(cè)量專(zhuān)業(yè)人員普遍對(duì)新技術(shù)理解不深，在進(jìn)行GPS測(cè)量時(shí)，往往會(huì)按照培訓(xùn)人員的要求機(jī)械化地去操作，這樣時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)對(duì)整個(gè)測(cè)量工作效率產(chǎn)生影響，GPS的優(yōu)越性也不能完全被發(fā)揮出來(lái)。因此，熟練操作RTK在實(shí)際應(yīng)用中顯得尤為重要。
一、求轉(zhuǎn)換參數(shù)
儀器連接好后，先要新建一個(gè)工程或者打開(kāi)一個(gè)工程，然后就是求轉(zhuǎn)換參數(shù)。
根據(jù)RTK的原理，參考站和移動(dòng)站直接采集的都為WGS84坐標(biāo)。參考站一般以一個(gè)WGS84坐標(biāo)作為起始值來(lái)發(fā)射，實(shí)時(shí)地計(jì)算點(diǎn)位誤差并由電臺(tái)發(fā)射出去。移動(dòng)站同步接收WGS84坐標(biāo)并通過(guò)電臺(tái)來(lái)接收參考站的數(shù)據(jù)，條件滿足后就可達(dá)到固定解。移動(dòng)站就可實(shí)時(shí)得到高精度的相對(duì)于參考站的WGS84三維坐標(biāo)，這樣就保證了參考站與移動(dòng)站之間的測(cè)量精度。如果要符合到已有的已知點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)上來(lái)，需要把原坐標(biāo)系統(tǒng)和已知點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)求出。
在RTK應(yīng)用中，轉(zhuǎn)換參數(shù)大概分為校正參數(shù)、四參數(shù)、七參數(shù)和擬合參數(shù)，這些參數(shù)全部體現(xiàn)在手簿即工程之星里面。
四參數(shù)和七參數(shù)并不是一個(gè)概念，四參數(shù)是同一橢球不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，表示為△X、△Y、A(旋轉(zhuǎn)角)、K(尺度比)。七參數(shù)是兩個(gè)不同橢球之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，表示為△X、△Y、△Z、△α、△β、△γ、△K，三個(gè)平移、三個(gè)旋轉(zhuǎn)和一個(gè)尺度參數(shù)，是不嚴(yán)密的。四參數(shù)和七參數(shù)是不能同時(shí)使用的，兩者只能選其一，那么在具體測(cè)量時(shí)怎么確定這兩種參數(shù)是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
RTK直接測(cè)量的坐標(biāo)是屬于WGS84坐標(biāo)系，我們通常用的是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系統(tǒng)，比如1954年北京坐標(biāo)系，兩者并不是一個(gè)橢球，那么原則上講需要七參數(shù)才可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)橢球的轉(zhuǎn)換，我們才有可能采集到54坐標(biāo)。但在不能精確求取七參數(shù)的情況下，把WGS84的原始經(jīng)緯度作為北京54的經(jīng)緯度處理，這樣一來(lái)就可以通過(guò)采集兩個(gè)或兩個(gè)以上的北京54已知點(diǎn)來(lái)求取四參數(shù)，高程就通過(guò)擬合的方法得到。
兩種求取四參數(shù)的方法：
一是利用控制點(diǎn)坐標(biāo)庫(kù)，即在未校正的情況下先采集所有已知點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)，再打開(kāi)控制點(diǎn)坐標(biāo)庫(kù)把相同點(diǎn)在兩套坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)的坐標(biāo)依次輸入，軟件就會(huì)自動(dòng)計(jì)算出四參數(shù)并給出點(diǎn)位精度;
另一種方法就是利用校正向?qū)У亩帱c(diǎn)校正方式，即是輸入控制點(diǎn)坐標(biāo)后實(shí)時(shí)的讀取當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)，兩個(gè)點(diǎn)及以上就可以求出四參數(shù)，將其保存后就可以應(yīng)用了。但在實(shí)際培訓(xùn)中，對(duì)于初學(xué)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(shù)的求解方法一般是靠做控制測(cè)量即靜態(tài)測(cè)量。靜態(tài)測(cè)量的數(shù)據(jù)導(dǎo)入GPS數(shù)據(jù)處理軟件(南方的靜態(tài)數(shù)據(jù)解算平差軟件)進(jìn)行處理后，軟件會(huì)自動(dòng)求出七參數(shù)，在做RTK測(cè)量時(shí)可以直接輸入使用。七參數(shù)相對(duì)于四參數(shù)來(lái)說(shuō)可以認(rèn)為是更準(zhǔn)確、精度更高，有條件的話建議使用七參數(shù)。
以上是求參數(shù)的方法，在實(shí)際工作中，轉(zhuǎn)換參數(shù)是一個(gè)很重要的問(wèn)題，所以一定要正確求取，最好留一些點(diǎn)進(jìn)行檢查，以實(shí)時(shí)把握參數(shù)的精度。測(cè)量過(guò)程中也適時(shí)的找已知點(diǎn)來(lái)復(fù)測(cè)檢查，測(cè)量完之后也要找點(diǎn)來(lái)確認(rèn)。
參數(shù)求完之后就可以測(cè)量和放樣了，根據(jù)操作習(xí)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?yàn)檫@樣一個(gè)人操作的時(shí)候會(huì)方便很多。
測(cè)量時(shí)只要將移動(dòng)站在特征點(diǎn)上對(duì)中整平，然后直接按快捷鍵“A”后修改點(diǎn)名編碼和天線高即可。要注意的是測(cè)量時(shí)要在固定解狀態(tài)下，否則測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)誤差會(huì)很大，比如在樹(shù)林里面或者在遮擋比較嚴(yán)重的地方就多等會(huì)兒，也可以考慮將碳纖桿升高些或者選擇衛(wèi)星信號(hào)好的時(shí)段去測(cè)那些點(diǎn)。
放樣時(shí)有點(diǎn)、直線、道路的放樣，放樣的坐標(biāo)可以是直接輸入或通過(guò)文件導(dǎo)入兩種方式，點(diǎn)的放樣比較簡(jiǎn)單，選擇好要放樣的點(diǎn)后按照方向的指示就可以去找點(diǎn)。直線放樣的話要先建立直線，然后根據(jù)偏距和里程即可。道路放樣相對(duì)要復(fù)雜一些，要先進(jìn)行道路設(shè)計(jì)，方法有兩種，一是元素法，二是交點(diǎn)法。一般建議使用元素法來(lái)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完之后就可以通過(guò)自動(dòng)計(jì)算好的坐標(biāo)去放樣，同樣是根據(jù)里程和偏距去找，偏距是左負(fù)右正。
三、數(shù)據(jù)傳輸
在將數(shù)據(jù)傳出之前，要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成需要的數(shù)據(jù)格式和類(lèi)型，比如南方.dat格式、txt格式等。然后可以通過(guò)兩種方式將數(shù)據(jù)拷貝到電腦上。
方法一：安裝同步軟件，用數(shù)據(jù)線連接手簿與電腦，連接成功后即可通過(guò)手簿的路徑把數(shù)據(jù)拷貝出來(lái)。
方法二：將手簿的USB端口設(shè)置成U盤(pán)模式，將要拷貝的數(shù)據(jù)復(fù)制后在SD卡里面粘貼，然后用數(shù)據(jù)線連接手簿與電腦，直接在SD卡里將數(shù)據(jù)拷貝出來(lái)即可。
以上是對(duì)RTK的一些簡(jiǎn)單的理解和南方RTK的一些操作的簡(jiǎn)單介紹。下面以南方S82的作業(yè)為例，介紹下使用過(guò)程中的一些注意事項(xiàng)。
1、架設(shè)S82參考站時(shí)，一定要注意電瓶的正負(fù)極，先聯(lián)接電瓶端，檢查無(wú)誤后再連接主機(jī)和電臺(tái)。
2、參考站狀態(tài)指示。主機(jī)上面的指示燈正常工作應(yīng)為：STA燈1秒間隔閃爍表示，DL燈5秒間隔連續(xù)閃爍兩次;電臺(tái)指示燈正常應(yīng)為：通道正常顯示，TX燈1秒間隔閃爍。
3、移動(dòng)站狀態(tài)指示。主機(jī)上面的指示燈應(yīng)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(tài)：工程之星常規(guī)界面，下方顯示點(diǎn)位信息，有點(diǎn)號(hào)、坐標(biāo)、精度及衛(wèi)星狀況，有電臺(tái)通道(與參考站一致)及信號(hào)強(qiáng)度指示條等。
以上三點(diǎn)是正常工作的前提，如果測(cè)量中出現(xiàn)問(wèn)題，要根據(jù)狀況來(lái)判斷原因。比如工程之星下方顯示無(wú)數(shù)據(jù)，那就表示手簿與移動(dòng)站沒(méi)有聯(lián)接，熱啟動(dòng)手簿重新聯(lián)接即可;通道號(hào)沒(méi)顯示或顯示與參考站不一致的通道號(hào)，用電臺(tái)設(shè)置切換到需要的通道即可。如果在使用過(guò)程中老是提示基準(zhǔn)站ID號(hào)有變化，則表明基準(zhǔn)站被動(dòng)了或者電臺(tái)串頻了，確認(rèn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)沒(méi)有被動(dòng)的話就換通道，動(dòng)過(guò)的話就要校點(diǎn)。在真正測(cè)量時(shí)，工程之星提示的狀態(tài)一定要達(dá)到固定解，而且藍(lán)牙不應(yīng)離流動(dòng)站太遠(yuǎn)。
RTK測(cè)量技術(shù)還有很大發(fā)展空間，操作方法會(huì)越來(lái)越簡(jiǎn)單，但是要更好的應(yīng)用RTK技術(shù)，還是要測(cè)量人員親身體會(huì)其原理及性能，對(duì)各種情況做到心中有數(shù)，這樣才能有效地保證RTK測(cè)量精度，提高作業(yè)效率。
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