「技術」三大步驟輕鬆搞定RTK(求轉換引數、測量及放樣、資料傳輸)

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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髮揮出來。因此,熟練操作RTK在實際應用中顯得尤為重要。

「技術」三大步驟輕鬆搞定RTK(求轉換引數、測量及放樣、資料傳輸)

一、求轉換引數

儀器連線好後,先要新建一個工程或者開啟一個工程,然後就是求轉換引數。

根據RTK的原理,參考站和移動站直接採集的都為WGS84座標。參考站一般以一個WGS84座標作為起始值來發射,實時地計算點位誤差並由電臺發射出去。移動站同步接收WGS84座標並透過電臺來接收參考站的資料,條件滿足後就可達到固定解。移動站就可實時得到高精度的相對於參考站的WGS84三維座標,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座標系統上來,需要把原座標系統和已知點座標系統之間的轉換引數求出。

在RTK應用中,轉換引數大概分為校正引數、四引數、七引數和擬合引數,這些引數全部體現在手簿即工程之星裡面。

四引數和七引數並不是一個概念,四引數是同一橢球不同座標系之間的轉換引數,表示為△X、△Y、A(旋轉角)、K(尺度比)。七引數是兩個不同橢球之間的轉換引數,表示為△X、△Y、△Z、△α、△β、△γ、△K,三個平移、三個旋轉和一個尺度引數,是不嚴密的。四引數和七引數是不能同時使用的,兩者只能選其一

,那麼在具體測量時怎麼確定這兩種引數是一個關鍵問題。

RTK直接測量的座標是屬於WGS84座標系,我們通常用的是國家標準座標系統,比如1954年北京座標系,兩者並不是一個橢球,那麼原則上講需要七引數才可以實現兩個橢球的轉換,我們才有可能採集到54座標。但在不能精確求取七引數的情況下,把WGS84的原始經緯度作為北京54的經緯度處理,這樣一來就可以透過採集兩個或兩個以上的北京54已知點來求取四引數,高程就透過擬合的方法得到。

兩種求取四引數的方法

:一是利用控制點座標庫,即在未校正的情況下先採集所有已知點的WGS84座標,再開啟控制點座標庫把相同點在兩套座標系統內的座標依次輸入,軟體就會自動計算出四引數並給出點位精度;另一種方法就是利用校正向導的多點校正方式,即是輸入控制點座標後實時的讀取當前點座標,兩個點及以上就可以求出四引數,將其儲存後就可以應用了。但在實際培訓中,對於初學者,建議使用第二種方法更直接,操作熟練或者理解深刻後再使用第一種。

七引數的求解方法一般是靠做控制測量即靜態測量。靜態測量的資料匯入GPS資料處理軟體(南方的靜態資料解算平差軟體)進行處理後,軟體會自動求出七引數,在做RTK測量時可以直接輸入使用。七引數相對於四引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引數。

以上是求引數的方法,在實際工作中,轉換引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,以實時把握引數的精度。測量過程中也適時的找已知點來複測檢查,測量完之後也要找點來確認。

「技術」三大步驟輕鬆搞定RTK(求轉換引數、測量及放樣、資料傳輸)

二、測量及放樣

引數求完之後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選單的方法,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徵點上對中整平,然後直接按快捷鍵“A”後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,否則測出來的資料誤差會很大,比如在樹林裡面或者在遮擋比較嚴重的地方就多等會兒,也可以考慮將碳纖杆升高些或者選擇衛星訊號好的時段去測那些點。

放樣時有點、直線、道路的放樣,放樣的座標可以是直接輸入或透過檔案匯入兩種方式,點的放樣比較簡單,選擇好要放樣的點後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,然後根據偏距和里程即可。道路放樣相對要複雜一些,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。設計完之後就可以透過自動計算好的座標去放樣,同樣是根據里程和偏距去找,偏距是左負右正。

三、資料傳輸

在將資料傳出之前,要將資料轉化成需要的資料格式和型別,比如南方。dat格式、txt格式等。然後可以透過兩種方式將資料複製到電腦上。

方法一:安裝同步軟體,用資料線連線手簿與電腦,連線成功後即可透過手簿的路徑把資料複製出來。

方法二:將手簿的USB埠設定成隨身碟模式,將要複製的資料複製後在SD卡里面貼上,然後用資料線連線手簿與電腦,直接在SD卡里將資料複製出來即可。

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,檢查無誤後再連線主機和電臺。

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:工程之星常規介面,下方顯示點位資訊,有點號、座標、精度及衛星狀況,有電臺通道(與參考站一致)及訊號強度指示條等。

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資料,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,用電臺設定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,而且藍芽不應離流動站太遠。

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效能,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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