Viva固定式基站在“百里風區”的應用

新疆華徠測繪儀器有限公司 張以忠

徠卡測量系統貿易(北京)有限公司 王曉暉

Viva固定式基站在“百里風區”的應用

新疆華徠測繪儀器有限公司 張以忠

徠卡測量系統貿易(北京)有限公司 王曉暉

一、背景概述

蘭新鐵路第二雙線是一條新的鐵路大動脈，它將貫穿我國西北地區的甘肅、青海、新疆3省區。蘭新鐵路第二雙線自蘭州西站引出，經青海西寧，甘肅張掖、酒泉、嘉峪關，新疆哈密、吐魯番，引入烏魯木齊站，全長1 776 km，共設31個車站。這一項目投資估算總額為1 435億元，由鐵道部與新疆、甘肅、青海三省區共同籌資建設，設計時速為200 km/h。蘭州至西寧段、哈密至烏魯木齊段線下預留提速為250 km/h，建設工期初步預期為3年。

中鐵二十一局一公司承建蘭新高鐵達坂城段，該段位于新疆有名的“百里風區”。據氣象資料記載，該地區年平均風力4級以上，全年超過8級以上風力的天數為208天左右，平均風速5.8 m/s，平均每天超過4級風力持續7 h以上，最高風力可達12級以上。

二、方案分析及推薦

1.分 析

1)該地區氣候條件極端惡劣，全年適宜施工的時間非常短，能夠滿足測量要求的時間更短，但由于工期緊，任務重，即使刮著大風，施工單位也被迫搶工期、趕進度。這種條件下，全站儀幾乎不能使用，測量工作嚴重滯后。

2)客戶對GPS的使用存在很大顧慮，由于風大，基準站容易被掀翻，重新架設基準站誤時誤工，如果基站被風吹偏，則會造成流動站測量的數據存在偏差。

3)整個標段地形雖然不復雜，但地處戈壁灘，手機網絡信號非常不穩定，無法通過網絡進行GPS通信。

4)由于達坂城段全長12.3 km，中鐵二十一局一公司項目部基本上位于工區正中間，在項目部附近建立一個電臺模式的固定式基站，完全可以覆蓋整個工區。

2.方案推薦

綜合多方面因素考慮，最后給客戶推薦電臺模式的Viva固定式基站+Viva流動站的模式。這種模式非常適合該區域的測量工作。首先，基準站穩定，不用擔心大風對儀器的破壞;其次，SATL大電臺作業范圍完全覆蓋整個施工標段，不需要移動基站;再次，不用重復架設基準站，節省了人力、物力和時間。此外，GS15操作簡單，非常適合測量人員的需要。

三、建設過程

1.選 點

根據客戶要求，并經過實地踏勘分析，將基準站點選擇在客戶項目部院子的墻外，距離墻內的工程部大約6 m。這樣選擇既可以有效地減小風力，也便于主機的保存(主機直接安裝在工程部)。

2.儀器安裝

根據施工技術設計方案，首先進行預埋件的混凝土施工，接著進行鋼墩的架設，最后完成儀器及外接天線的安裝，如圖1所示。

圖1 儀器安裝現場

3.外業數據采集

利用3臺GPS接收機將新設置的基站點和已知點進行聯測，以獲取基站點的WGS-84坐標。

由于實測時風太大，外業架設儀器必須用石頭壓起來，防止三腳架被掀翻，如圖2所示。

圖2 現場實測

4.內業求解轉換參數及外業檢核

1)將外業采集的數據導入內業軟件LGO進行處理，通過基線解算，進行約束平差，達到限差要求，最終獲得基站點的WGS-84坐標。如圖3、圖4所示。

圖3 網圖

圖4 網平差報告

2)由于客戶已經擁有全線所有已知點的WGS-84坐標和當地坐標，所以不需要再進行外業采集即可完成轉換工作。客戶的管段擁有兩個高程投影帶，并且高程投影面不同，于是對處于不同投影帶的點位分別進行了轉換。如圖5所示。

圖5

3)將得到的轉換參數及基站點坐標分別導入到流動站和基站中，采用已知點設站模式，讓基準站正常工作，然后使用流動站對全線的已知點進行實地復測，復測結果完全滿足施工需要，如圖6所示。

圖6 成果比較表

四、總 結

經過反復實地施工測試，RTK精度完全滿足施工測量放樣要求，達到了客戶的驗收標準。

這套解決方案的特點如下:

1)基站架設穩固，不用擔心由于風大對儀器造成的破壞。

2)基站無人值守，無需反復設站，既節省了人力，又提高了外業效率。

3)作業距離半徑遠，完全滿足客戶需要，測量精度符合施工測量標準。

4)GS15操作簡單，簡單了解即可上手，為用戶節省了培訓時間和成本。

5)基站采用強制對中設備，拆卸組裝方便，便于客戶進行多地多模式的測量工作。

該固定式基站的成功建立，不僅實現了西北地區在高鐵施工建設中固定式基站零的突破，同時也展現了Viva在極端惡劣條件下的優越性能，更重要的是通過推薦這套解決方案幫助客戶解決了眾多的實際問題，獲得了客戶的認可和好評。

(本專欄由徠卡測量系統和本刊編輯部共同主辦)