1、GPS-RTK 测量技术在城市规划测量中的应用摘要：随着全球定位系统技术的快速发展，PTK 技术测量技术也日益成熟，由于其测量精度高、实时性和高效性，因此被广泛应用于城市规划、城市测绘中。GPS-RTK 技术主要应用的就是实时动态的定位技术，以载波相位观测值、实时处理两个测站载波相位观测的差分方法，它能够实时的提供测站点在制动坐标系中的三维测量结果，并使其达到 cm 的精度。RTK 技术的出现是 GPS 测量技术的一个新的突破，极大的提高了野外作业的工作效率。本文就对 GPS-RTK 测量技术在城市规划测量中的应用以及常出现的问题以及对策，进行简单的探讨。 关键词：GPS-RTK 测量技术；城
2、市规划；应用；对策；问题分析 Abstract: with the rapid development of global positioning system (GPS) technology, PTK technology measurement technology is increasingly mature, because of its high measuring precision, real time and efficiency, thus is widely used in city planning, surveying and mapping in the city.
3、 GPS - RTK technology is mainly used is the real-time dynamic positioning technology, two real-time processing with carrier phase observation value, the carrier phase observation station of difference method, it can provide test site in the braking system of real-time 3 d measurement results, and ma
4、ke it reach the accuracy of the cm. The emergence of RTK technology is a new breakthrough in GPS measurement technology, greatly improve the efficiency of the fieldwork. In this paper, the technology of GPS - RTK measurement applications in urban planning survey and often the problems and countermea
5、sures, carries on the simple discussion. Keywords: GPS - RTK measurement technique; Urban planning; Applications; Countermeasures; Problem analysis 中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 一、GPS-RTK 技术简介 GPS-RTK 测量技术主要是引用差分的方法将测量的误差降至最低，是一种高效的定位技术，需要同时利用两台以上的GPS 接收机接受卫星信号，其中的一台的位置以已知的坐标点为基准站，另一台用来测量
6、未知点的坐标，也就是我们所说的移动站，基准站和流动站同时接收卫星信号，基准站通过连接的电台对测站光标、伪距观测以及载波相位观测值等数据传递给流动站。流动站接收信息后与卫星信息进行实时差分平差处理，进而得到流动站的三维坐标以及观测精度的信息。其次，是对平面转核参数的计算，这需要至少联测两个平面坐标点，而对高程转换参数的求解，则需要联测三个高程点。为了提高底薪坐标的与当地坐标数据模型的拟合程度，提高待测点的精度，还需要联测尽可能多的已知点坐标，通常的转换方式有以下两种形式：利用现有的已知的 GPS 控制网资料，将多个已知点的底薪坐标与相应的当地坐标输入到电子簿中，然后将基准站架设在已知电上进行实地
7、的虚拟联测，进而计算出转换参数；将基准站假设在已知点或者是未知点上，流动站依次测量各个已知点的地心坐标，然后将相对应得当地坐标的平面坐标与高程输入手簿中的数据进行校正，将残差比较大的已知点淘汰，进而可计算出两坐标系之间的转核参数。 二、GPS-RTK 技术在城市测量中的应用 1、控制测量 城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，城市 I、II、III 级导线大多位于地面，随着城市建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规的城市地籍测量采用的是三角网、导线网方法来实施测量的，这些测量技术要求相邻控制点之间必须通视，技术规范对
8、于导线的长度、图形都有相应的特定要求，而且，在野外测量布设的过程中不能实时的知道导线的精度，这就容易造成测量完成之后，回到室内进行评查处理后，发现测量精度不符合规范的要求，需要重新返工重测，给测量工作带来了麻烦，加大了测量工作的工作量。而 GPS-RTK 测量技术解决了常规控制测量中的这些问题，这种方法在测量过程中不要求点与点之间的通视和进行导线的平差，甚至对控制点之间的图形、边长都没有特定的要求，而且，采用 RTK 测量的同一点位相对于静态 GPS 观测点基本上是一致的，其坐标差值较小；而对于常规仪器观测的、级导线来说有部分相差较大，这也可能是常规测量的误差积累所引起的。由此可见，RTK 技
9、术可用于常规的控制测量，它将对传统逐级布网的理念予以更新。 2、在道路规划工程中的应用 2.1 道路中线放样 中线测量就是通过直线和曲线的测设，将道路中心线的平面位置具体地标定在现场上，并测定路线的实际里程，它是公路测量中关键性工作，是测绘纵、横断面图和平面图的基础，是城市公路规划设计、施丁和后续工作的根据。使用 RTK 技术进行中线测量，不但克服了传统放样法和坐标放样法的缺点，而且具有观测时间短，精度高、无须通视、现场给出精确坐标等优点，其作业流程如下： 1）线路设计 路线设计在大比例尺带状地形图或在现场定线完成，路线中心线的位置需要标定在实地。首先将线路的起点坐标、方位角、加直线长度及曲线
10、要素输入计算机中，根据里程计算出待放样点的坐标，将待放样点坐标输入到 RTK 电子手簿中。 2）设置基准站 GPS-RTK 定位要求基准站接收机实时地把观测数据及已知数据通过无线电信号传输给流动站接收机，基准站和流动站的观测数据质量、无线电的信号传播质量对 GPS-RTK 定位结果影响很大，在设置基准站时。基准站与流动站之间距离不能太大，基准站应设置在上空开阔、没有强电磁干扰、多路径误差影响小的控制点上。架设好基准站，打开接收机，进行点校正工作。在有已知转换参数的情况下，直接输入当前坐标系统与 WGS-84 坐标系统的转换参数，建立坐标转换关系。在不知道转换参数的情况下，直接采用点校正方式建立
11、坐标转换方式。 3）流动站位置的设置 流动站接收机在跟踪 GPS 卫星信号的同时也接收来自基准站的数据。进行处理获得流动站的三维 WGS-84 坐标，通过与基准站相同的坐标转换参数将 WGS-84 坐标转换为相应坐标。 4）中线放样测量和数据采集 选择“放样”选项，进行放样测量作业。系统软件会自动根据输入到 RTK 电子手簿中的放样点的坐标，定出放样点的点位。当流动站到达放样点后，整平流动站天线，使放样点位置和天线中心位置重合，按“测量”键对该放样点进行数值采集工作。2.2 纵横断面测量 道路中线确定后，可通过现场数据采集或地形网上数据采集的方式完成纵、横测绘工作。现场数据采集时，根据中线桩的
12、位置、线路走向，使用 RTK 测量方式，在现场完成纵、横断面采集和绘制。在地形图上进行数据采集时，使用数据绘图软件，在测绘的大比例尺带状地形图上，绘出路线纵断面和各桩点的横断面。 3、地籍碎部测量 传统的碎部测量一般是根据测区已有的图根控制点，利用平板仪测图或使用全站仪测图，这些方法作业时要求测站点和被测的周围地物地貌等碎部点之间一定要通视，而且一台仪器至少要求 2-3 人同时进行作业。采用 RTK 技术进行测图时，不要求通视，架设好基准站后，仅需一人拿着仪器便可以开始测量。用 RTK 技术测定点位不要求点间通视，仅需一人操作，便可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。 4、用地测量 在建设
13、用地勘测定界测量中，RTK 技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用 RTK 技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度。 5、建筑物规划防线 建筑物规划放线，放线点既要满足城市规划条件的要求，又要满足建筑物本身的几何关系，放样精度要求较高。使用 GPS-RTK 技术进行建筑物的放样时需要注意检查建筑物本身的几何关系，对于短边，其相对关系比较难以满足。因此，在防线时，需要注意测量点位的收敛精度，如果收敛精度不高的情况下，强制测量则有可能带来较大的点位误差。在点位精度收敛较高的情况下，使用 GPS-RTK 进行规划防线一般都能满
14、足要求。 结束语 GPS-RTK 实时动态测量技术改变了传统的测量模式，能够实时提供厘米级定位精度，降低劳动强度，提高作业效率。随着技术不断发展、成熟和先进作业方式出现，GPS-RTK 技术必将在城市规划测量中得到更加广泛的应用。 参考文献 1魏磊.GPS-RTK 技术在城镇地籍测量中的应用J.中国科技信息.2008(15) 2令狐义强.GPS-RTK 技术在城市地籍测量中的应用J.测绘与空间地理信息.2011(03) 3戴洪宝;孟鲁闽;贺园园.GPS-RTK 技术在地籍测量上的应用J.科技信息.2010(07) 4杨剑华.RTK 技术在城市测量中的应用J.矿山测量.2011(01) 5黄杰云
15、.RTK 测量技术在城市测量中的应用与优势分析J.测绘与空间地理信息. 2011(03) 6薛国坤.GPS RTK 技术在城市测量中的实践和认识J.中小企业管理与科技(上旬刊).2009(11) 图 4 单调荷载的应力分布 图 5 循环荷载的应力分布 （2）型钢 Von Mises 等效应力分析 图 6 单调荷载的应力分布 图 7 循环荷载的应力分布 在单调和循环荷载作用下型钢 Von Mises 等效应力分布如图 6 和 7所示。单调荷载作用下型钢 Von Mises 等效应力最大值为 359MPa，超过型钢材料屈服强度 ，进入屈服阶段，加载端型钢屈服高度约为 700mm，非加载端型钢等效应
16、力较小；循环荷载作用下型钢 Von Mises 等效应力最大值为 320MPa，加载端型钢高度约为 300mm 进入屈服阶段，非加载端型钢等效应力较小。不管是单调荷载作用下还是循环荷载作用下型钢塑性变形发展还不够充分，还可以继续承载结构荷载。 3.3 试件的滞回曲线分析 图 4.8 为试件在水平位移循环荷载作用下的滞回曲线。试件在水平位移循环荷载作用下的滞回曲线比较饱满圆滑，循环加载位移达到20mm，极限荷载为 2500kN，整个加载过程可以分为加载曲线和卸载曲线，每一次加载过程中，曲线的斜率随荷载的增大而减小，且减小的程度加快，比较各次同向加载曲线，后次曲线比前次的斜率逐渐减小，说明了循环荷
17、载下构件的刚度退化；在卸载过程中，刚开始卸载时曲线陡峭，恢复变形很小，卸载减小后曲线趋向平缓，恢复变形逐渐加快，称为恢复变形滞后现象，曲线的斜率随循环加载次数而减小，表明构件卸载刚度的退化，全部卸载后，构件留有残余变形，其值随循环卸载次数不断地积累增大。 图 4.8 试件的滞回曲线 4 结论 本文得出以下主要结论和设计建议，为工程实践提供参考： 1）型钢混凝土剪力墙结构在荷载作用下承载力较大，型钢、混凝土和钢筋三种材料结合的较好，并能充分发挥各自的受力性能。 2）对于 L 形截面，建议各层临界肢长比型钢混凝土剪力墙在结构荷载作用下应加强墙肢底端部结构设计和构造措施，以保证墙肢底端部过早出现弯曲
18、破坏。 3）对于 L 形截面，建议各层临界肢长比型钢混凝土剪力墙结构在两墙肢交接处应设置暗柱，以保证剪力墙结构刚度和两墙肢交接处首先出现破坏，提高剪力墙结构承载能力和延性。 参考文献 1JGJ3-2010 高层建筑混凝土结构技术规程S. 2型钢混凝土组合结构技术规程（JGJ138-2001、J218-2002）M.中国建筑工业出版社. 3Rsch H. Research Toward a General Flexural Theory for Structural Concrete.ACI,July 1960.128. 4程晓杰、台运超.临界肢长比剪力墙抗震性能分析J.合肥工业大学学报，2012,35(6):799-803.
