
隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)快速高精度位置信息的需求也日益強(qiáng)烈。而目前使用最為廣泛的高精度定位技術(shù)就是RTK(實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位:Real-Time Kinematic),RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于使用了GPS的載波相位觀測(cè)量,并利用了參考站和移動(dòng)站之間觀測(cè)誤差的空間相關(guān)性,通過(guò)差分的方式除去移動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)中的大部分誤差,從而實(shí)現(xiàn)高精度(分米甚至厘米級(jí))的定位。 RTK技術(shù)在應(yīng)用中遇到的最大問(wèn)題就是參考站校正數(shù)據(jù)的有效作用距離。GPS誤差的空間相關(guān)性隨參考站和移動(dòng)站距離的增加而逐漸失去線性,因此在較長(zhǎng)距離下(單頻>10km,雙頻>30km),經(jīng)過(guò)差分處理后的用戶數(shù)據(jù)仍然含有很大的觀測(cè)誤差,從而導(dǎo)致定位精度的降低和無(wú)法解算載波相位的整周模糊。所以,為了保證得到滿意的定位精度,傳統(tǒng)的單機(jī)RTK的作業(yè)距離都非常有限。為了克服傳統(tǒng)RTK技術(shù)的缺陷,在20世紀(jì)90年代中期,人們提出了網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)中,線性衰減的單點(diǎn)GPS誤差模型被區(qū)域型的GPS網(wǎng)絡(luò)誤差模型所取代,即用多個(gè)參考站組成的GPS網(wǎng)絡(luò)來(lái)估計(jì)一個(gè)地區(qū)的GPS誤差模型,并為網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)的用戶提供校正數(shù)據(jù)。而用戶收到的也不是某個(gè)實(shí)際參考站的觀測(cè)數(shù)據(jù),而是一個(gè)虛擬參考站的數(shù)據(jù),和距離自己位置較近的某個(gè)參考網(wǎng)格的校正數(shù)據(jù),因此網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)又被稱為虛擬參考站技術(shù)(Virtual Reference)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,rtk技術(shù)已由傳統(tǒng)的1+1或1+2發(fā)展到了廣域差分系統(tǒng)WADGPS,有些城市建立起CORS系統(tǒng),這就大大提高了RTK的測(cè)量范圍,當(dāng)然在數(shù)據(jù)傳輸方面也有了長(zhǎng)足的進(jìn)展,電臺(tái)傳輸發(fā)展到現(xiàn)在的GPRS和GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸,大大提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率和范圍。在儀器方面,不僅精度高而且比傳統(tǒng)的RTK更簡(jiǎn)潔、容易操作!
然而,測(cè)繪新裝備帶來(lái)的“紅利”并不能幫助用戶解決放樣找點(diǎn)難定點(diǎn)難、復(fù)雜環(huán)境不固定、測(cè)點(diǎn)夠不到采不了等作業(yè)難題?;诖?,集成了RTK技術(shù)與近景攝影測(cè)量技術(shù)的影像RTK應(yīng)運(yùn)而生。
影像RTK,十年修成果
▲影像RTK發(fā)展史
九年前,天寶公司研發(fā)了全球首款影像RTK 1.0組合產(chǎn)品。用戶無(wú)需走到每個(gè)待測(cè)點(diǎn)的位置就能實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量,內(nèi)業(yè)處理后即可測(cè)量圖像點(diǎn)。由于數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)處理,影像RTK 1.0版本沒(méi)有得到廣泛的推廣使用。
不久之后,中海達(dá)率先在國(guó)內(nèi)探索研發(fā)影像RTK,并于2017年推出了第一代原型產(chǎn)品,被稱為影像RTK 1.5版本。這代版本既可以現(xiàn)場(chǎng)獲取圖像信息,也可以現(xiàn)場(chǎng)在Windows平板上處理數(shù)據(jù)。美中不足的是,影像數(shù)據(jù)處理與常規(guī)RTK數(shù)據(jù)采集的軟件是兩套獨(dú)立的軟件,不利于用戶體驗(yàn)。
隨后,徠卡公司推出了影像RTK 2.0版本。這代版本雖然解決了前兩代版本存在的不足,但只適配Windows系統(tǒng)讓其缺乏通用性。
隨著中海達(dá)在2022年3月推出全新一代影像RTK(即影像RTK3.0版本)宣告開(kāi)啟RTK影像新時(shí)代!
技術(shù)互補(bǔ),讓用戶作業(yè)高效省心
中海達(dá)新一代影像RTK除了優(yōu)化影像測(cè)量功能外,還實(shí)現(xiàn)了與測(cè)量軟件統(tǒng)一及適配Android系統(tǒng),更是加入了實(shí)景放樣功能,將影像RTK的實(shí)用性推向了另一個(gè)高度。
基于實(shí)景放樣功能,用戶在靠近放樣點(diǎn)時(shí),攝像頭將實(shí)時(shí)拍攝放樣點(diǎn)周邊區(qū)域影像,軟件將放樣點(diǎn)的位置直接在實(shí)景影像中實(shí)地標(biāo)出,讓用戶可以直觀地通過(guò)影像來(lái)確認(rèn)位置并快速放樣,實(shí)現(xiàn)了放樣又快又準(zhǔn),真正做到了一步到位。
讓用戶作業(yè)更省心的還有影像測(cè)量功能。通過(guò)優(yōu)化,影像測(cè)量功能在2~15米的距離下,精度達(dá)到了2~4厘米,這比上一代產(chǎn)品的精度提升了數(shù)倍,可輸出更高精度的測(cè)量成果。
擁有實(shí)景放樣和影像測(cè)量功能的影像RTK,成為了全站儀、無(wú)人機(jī)航測(cè)、三維激光三種技術(shù)的有力補(bǔ)充。
全站儀雖然測(cè)得遠(yuǎn),精度也高,但測(cè)繪成果不直觀。影像RTK則通過(guò)拍照,可以在彩色圖像上進(jìn)行立面測(cè)量,快速提高作業(yè)效率。
無(wú)人機(jī)航測(cè)雖然測(cè)得廣,效率也快,但容易受空域使用政策的限制。影像RTK則不受限飛政策限制,可以快速獲取影像數(shù)據(jù)。
三維激光雖然測(cè)得快,精度也高,但數(shù)據(jù)需要后處理。影像RTK則既不需要后處理,現(xiàn)場(chǎng)即可量測(cè),又擁有防塵防水抗摔功能,讓用戶無(wú)懼惡劣環(huán)境。
測(cè)量成果豐富,滿足用戶多元化需求
如果說(shuō)測(cè)量放樣一步到位的性能,讓影像RTK滿足了用戶高效作業(yè)的需求,那么提供豐富的數(shù)據(jù)成果類型的性能,則讓影像RTK滿足了用戶多元化的需求。在近景攝影測(cè)量技術(shù)的加持下,影像RTK可提供基于三維空間信息的各種產(chǎn)品。有了這些豐富的數(shù)據(jù)成果,用戶可以做更多的應(yīng)用延展。
▲中海達(dá)影像RTK利用影像測(cè)量功能開(kāi)展立面測(cè)量
當(dāng)前,國(guó)家正在全面推進(jìn)的實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)項(xiàng)目,需要構(gòu)建地形級(jí)、城市級(jí)、部件級(jí)三個(gè)層次的實(shí)景三維?;诿總€(gè)層次的建設(shè)需求,影像RTK可以在精細(xì)展現(xiàn)城市部件等地理實(shí)體的部件級(jí)實(shí)景三維建設(shè)中大有作為。這是因?yàn)橛跋馬TK可以快速精確地獲取部件級(jí)實(shí)景三維建設(shè)涉及到的城市公用設(shè)施、基礎(chǔ)部件、單體建筑等三維空間數(shù)據(jù)的采集與更新,且數(shù)據(jù)絕對(duì)精度在距離待測(cè)物5米范圍內(nèi)可達(dá)2厘米以內(nèi),相對(duì)精度可以做得更高。
▲中海達(dá)影像RTK應(yīng)用土方量測(cè)量作業(yè)場(chǎng)景
同樣在土方量測(cè)量中,用戶通過(guò)使用影像RTK可以對(duì)土方拍攝影像,獲取更加豐富的地形信息并生成三維模型,真實(shí)還原地形,從而可以更精確地測(cè)算土方量,并第一時(shí)間輸出測(cè)量成果。同時(shí),通過(guò)非接觸式的測(cè)量,用戶無(wú)需走到每個(gè)待測(cè)點(diǎn)的位置就能完成測(cè)量,提高了人員的安全性。
傳統(tǒng)RTK技術(shù)和近景攝影測(cè)量技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,賦予了影像RTK無(wú)限的行業(yè)應(yīng)用前景,我們有理由相信在智能化測(cè)繪時(shí)代,影像RTK可以真正做到測(cè)量放樣一步到位。
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