提高RTK測量計算精度的方法

（淮河工程集團有限公司 徐州 221009）

隨著科學技術(shù)的不斷創(chuàng)新，施工測量設(shè)備也在不斷更迭，在大土方量工程和水下土方測量上RTK設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。本文結(jié)合淮河某工程施工中RTK設(shè)備測量數(shù)據(jù)，以河道開挖工程測量為例，闡述RTK設(shè)備在工程測量中遇到的相關(guān)問題及解決問題的方法。

1 RTK設(shè)備在工程測量中遇到的問題

河道開挖工程中，設(shè)計文件給出了河道斷面基點以及設(shè)計中心線坐標。斷面測量即通過RTK設(shè)備在以此兩點形成的直線上采集數(shù)據(jù)，并得到測點的坐標與高程，通過兩點間的距離和測點高程進行作圖計算。但在實際測量中采集到的部分測點與設(shè)計斷面線略有偏差:如圖1所示基點與中心點所在的直線為設(shè)計斷面線，n0～nx為實測點，其中部分測點偏離測線。

主要原因有:（1）RTK設(shè)備的局限性。當RTK設(shè)備上方存在樹木等遮擋物時，會影響其信號的接收，不能得到準確的數(shù)據(jù)。在實際采點時遇到這種情況，只能偏離測點或者設(shè)計測線以外尋求信號，保證測點的完整性；（2）設(shè)計斷面線上的隨機測點不具備特征點的性質(zhì)時不能采用。現(xiàn)場測量時測量員會偏移測點，在其附近尋找合適測點代替原測點，以達到測量數(shù)據(jù)的合理性；（3）測量人員的業(yè)務(wù)能力和對設(shè)備的操作熟練程度也會影響測量點的選取。

2 通過修正計算消除影響

該方法利用海倫公式計算、處理數(shù)據(jù)，將偏離的測點投影到設(shè)計斷面上，通過修正計算得到精確結(jié)果。如圖2所示n0～nx通過計算修正后得到他們在設(shè)計斷面線上的投影點o0～ox。

海倫公式是利用三角形的三條邊的邊長（a、b、c）直接求三角形面積的公式。假設(shè)在平面內(nèi)，有一個三角形，邊長分別為a、b、c，三角形的面積S可由以下公式求得而公式里的p為半周長:

具體計算過程為:基點坐標為（X基，Y基）、中心點坐標為（X中，Y中）、實測點 n4點坐標為（X4，Y4）（如圖 3 所示）。

距離基點距離

圖1 設(shè)計斷面線圖

圖2 修正后設(shè)計斷面線圖

圖3 計算斷面線圖

表1 采集數(shù)據(jù)處理表

表2 采集數(shù)據(jù)處理表

圖4 修正后計算數(shù)據(jù)作圖

圖5 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)作圖

距離中心點距離

中心點與基點距離:

p 為三邊和除以 2，既

S 為面積

通過面積求出偏移距離:d=S/c×2，距中心點距離為

l的數(shù)值即為n4點在直線上的投影o4點。

o4點即為修正點，最后通過距離和已知高程Z點作圖求出面積，計算數(shù)據(jù)見采集數(shù)據(jù)處理表1。

采集數(shù)據(jù)處理表中點號、X、Y、Z為采集的數(shù)據(jù)，通過上述公式計算得出修正后距離，通過距離和高程的數(shù)據(jù)作圖，并用CAD作圖計算，即圖4中14.0m高程以上的129+424斷面面積為5081.25m2。

3 與傳統(tǒng)計算方法的比較

傳統(tǒng)的計算方法為采集數(shù)據(jù)處理表2，通過點號數(shù)據(jù)與中心點坐標數(shù)據(jù)計算兩點間距離，得出距中心點距離，通過數(shù)據(jù)在圖中的比例尺得出畫圖用數(shù)據(jù)欄。通過CAD作圖計算，得出圖5中129+424斷面14m高程以上的面積為5080.45m2。

原數(shù)據(jù)圖上面積為5080.45m2，實際面積為1016.09m2，經(jīng)過修正計算得到的數(shù)據(jù)圖上面積5081.25m2，實際面積為1016.25m2。通過比較，該計算方法提高了計算精度。

受篇幅限制，此次計算僅列舉測點8個。雖然得到修正后的結(jié)果看似懸殊不大，但對該工程成千上萬個測量點及幾千萬土方來說影響較大。

4 實際應(yīng)用結(jié)論

（1）該計算方法不僅對陸上測量數(shù)據(jù)有較好的校正作用，對水下測量數(shù)據(jù)的校正作用更為明顯，因為測量船體擺動幅度比較大，測點偏離設(shè)計線的可能性更高。

（2）計算過程中的偏移距離可以復核測量工作的質(zhì)量，并能精確地找出問題測點，進而復測或修正。

（3）對于無設(shè)計資料或者不規(guī)則的區(qū)域測量，可先進行采點工作，然后在平面圖上假設(shè)一條設(shè)計斷面線，把測點校正到此線上進行運算，進而得出相對精確的結(jié)果■