RTK技術在地下管線測量工程中的應用

黃慶強

RTK技術在地下管線測量工程中的應用

黃慶強

（桂林市測繪研究院 廣西桂林 541002）

RTK技術是一種較為新型的定位技術，具有操作方便、定位精確度高、誤差小等優點，被廣泛應用到地下管線的測量工程中，但在應用的過程中，RTK技術注意事項較多，為了保證測量結果的準確性與可靠性，測量人員需要規范RTK技術中的各項操作。本文對RTK技術的原理及優點進行分析，在此基礎上分析了RTK技術在地下管線測量工程中的具體應用，以期進一步提高地下管線測量工程的準確性。

地下管線測量；RTK技術；優點；應用

1 前言

近些年來，我國城市化進程日漸加快，城市人口數量日漸增多，城市地下原設的管線已經滿足不了人們日益增長的使用需求，因此，需要對城市地下管線進行優化。在地下管線測量工程中，傳統的技術是導線網布測，不但需要花費大量人力物力，而且測量精確度不高，同時，在測量中應用的GPS為靜態，難以保證測量效率，需要返測的現象大量存在。作為一種新型的測量技術，RTK技術不但定位精準，而且能夠保證觀測效率，在達到測量要求的情況下，測量人員可以停止觀測，開展下一個測量工作，提高測量效率。因此，相關工作人員應該認識到RTK技術在地下管線測量中的重要作用，并不斷提升RTK技術水平，把RTK技術規范應用到地下管線測量工程中，進步提高地下測量工程的科學性與合理性。

2 RTK技術基本原理與優點分析

2.1 RTK技術基本原理

眾所周知，GPS是基于人造衛星的無線電導航定位系統，通過地面、運動載體上專門接收機的設置，對衛星發送出的信息進行接受，實現地位導航的目的。RTK技術是一種以載波相位觀測值為基礎的定位技術，具體實時動態性，能夠對制定坐標進行三維定位，并向觀測站點實時提供定位結果，定位能夠精確到厘米，在RTK技術工作中，基準站應用數據鏈把其觀測到左邊信息傳送給流動站，流動站在接受基準站數據的同時，還要對GPS觀測到的數據進行采集，在系統內實時對存在差分的觀測值進行處理，其測量示意圖見圖1。

圖1 RTK技術測量示意圖

2.2 RTK技術的優點

相較于傳統的測量技術，RTK技術的優點主要表現在以下幾個方面：①縮短測量時間，減少測量經費，地點定位選擇具有靈活性。②定位較為精準，能夠實現較遠的有效距離。③受天氣的影響較小，能夠實現全天候測量，在測量中不但能夠得到準確的測量結果，而且能夠對定位的精準度進行監視。④操作比較簡單，自動化程度比較高，在應用過程中，只需把儀器調整到工作狀態，就能夠自動測量，使測量效率得到保障。⑤觀測時間短，RTK技術是系統日漸完善，短短幾秒就能對一個定點進行測量。總之，在當前的地下管線測量工作中，RTK技術的應用范圍越來越廣泛，能夠有效提升地下管線測量工程的質量與效率。

3 RTK技術在地下管線測量工程中的具體應用

3.1 工程實例

某市需要開展一項地下管線探測工程，該地區地勢較為平緩，道路較寬，兩側高層建筑物數量不多，道路旁邊建筑物、植物等視空不會造成過大影響，部分新建道路的地形圖還未更新，這給地下管線測量工程帶來很大的難度，因此，相關工作人員把RTK技術應用到該地下管線工程的測量中，該地區信號較好，應用RTK技術不但能夠有效提高工作效率與質量。該地下工程中RTK圖根控制技術要求如表1所示。

表1 某市地下管線測量工程RTK圖根控制技術要求

3.2 應用RTK技術對地下管線進行測量的步驟

3.2.1 對基準站進行架設

①對工程所在地區的各項資料進行收集，并進行詳細分析，隨后應用衛星歷書對工作計劃進行編制。②在基準站中做好GPS接收機的安置工作，成功連接發射電臺、電臺天線、電瓶，對GPS天線高進行量取，將GPS接收機的工作模式調整為RTK。③對基準站進行設置，并把控制點輸入。④對坐標進行轉化，如果所要測量的地區已經有假定的坐標時，則應用控制點聯測的方法把坐標轉換參數算出；如果所要測量的地區沒有明確坐標，則根據已知聯測點把左邊轉換參數算出，完成以上各項操作后，可正式開始具體的測量工作。

3.2.2 對圖根點進行測量

在圖根檢查的工作中，需要以圖根控制技術要求為依據，對同一個地點進行兩次觀測，取兩次的平均數作為結果，并保證兩次測量數據之間的差在5cm左右，以保證圖根點的精準度。在測量過程中，出現點位失鎖現象時，需要重新初始化，然后才進行再次觀測，直至得到一個固定的解。對于附近有較多障礙物，信號受到影響的控制點，如果無法算出坐標解，需要適當移動接收機，得到固定解之后，再緩慢將接收機移到點位上進行測量。

4 在地下管線測量中應用RTK技術可能出現的問題及注意事項

4.1 在地下管線測量中應用RTK技術可能出現的問題

①衛星信號在五顆以下，影響固定解的獲取，這主要受到兩個因素的影響：a.衛星分布情況的影響，此時，測量人員應該對星歷預報進行查詢，查看信號較好的時段，并在該時段內進行觀察。b.周圍建筑物、植物影響，此時，可以在周圍較為開闊的地區定點觀測，也可以應用雙星儀器進行觀測。②衛星信號良好，視野開闊，但無法獲得固定解，此時，重啟儀器，重新對網絡進行連接，如果仍然不能獲得固定解，則可以對衛星的高度角進行設置，把其放大20°以上，在此觀測。③遇到遠程連接主機失敗的問題，考慮是否受到運營商信號或者欠費的影響。此外，在測量過程中，部分測量數據可能有粗差出現，影響測量質量，這可能受到傳播效應的影響，為了避免這種現象發生，在選點時應該避開存在電磁干擾源、水域等地段。

4.2 在地下管線測量中應用RTK技術時需要注意的事項

①在對精準度要求較高的點進行測量時，應該注重三腳架、快速對中支架的應用，并保證天線的穩定性，在測量前對參數進行校正。②在測量開始時，應該注重內部、外部的檢查工作，確定RTK系統是否穩定可靠，隨后再開始下一步測量工作。③為了測量出可靠的結果，在應該注重儀器、系統的檢核工作。當電離層、對流層的活動比較強烈時，RTK的定位有較大誤差，往往難以獲得固定解，應該注意觀察和分析，把這一時段避開。另外，在具有反射性的建筑物、水面等容易出現多路徑傳輸效應的地區，應該避開，并注重考慮高壓線對測量信號的影響。對于建筑物、植物較為密集、RTK信號較差的區域，應該把RTK技術與常規測量技術結合在一起，以實現理想的測量效果。

5 結束語

直至今天，RTK的發明已有幾十年時間，在這幾十年的發展歷程中，該技術的先進、方便、快捷等優點得到了廣大測繪工程者的肯定，被廣泛應用到各項測繪工作中。當前，我國城市化的進程不斷加快，人們對地下管線設置的合理性與科學提出了更高層次的要求，對地下管線測量工程工作效率與質量的要求也日漸提高。在這樣的情況下，急需把一種快捷、先進的測量技術引入到地下管線測量工程中，RTK技術就是其中一種，此種測量技術不但具有觀測時間短、操作簡單等優點，能夠有效提高地下管線測量效率，而且在定位中的精準度較高，能夠有效提高地下管線測量的質量。因此，相關測量工作人員應該積極學習RTK技術的操作方法與操作技術，把其有效應用到地下管線測量工程中。

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P228.4

A

1004-7344（2016）33-0204-02

2016-4-20

黃慶強（1971-），男，工程師，本科，主要從事城市工程測量，竣工測量，航空攝影測量，地理信息化建設等方面的研究工作。