網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在管線測(cè)量中的應(yīng)用

鄧錦云

摘要：隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，管線工程數(shù)量逐漸增多，同時(shí)管線測(cè)量技術(shù)發(fā)展迅速。網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)是一種新型定位技術(shù)，通過將其應(yīng)用于管線測(cè)量中，可充分發(fā)揮操作簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高等優(yōu)勢(shì)。對(duì)此，本文首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)RTK定位系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行介紹，然后對(duì)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在管線測(cè)量中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，并以某管線測(cè)量工程為研究對(duì)象，對(duì)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在管線測(cè)量中的應(yīng)用方式進(jìn)行詳細(xì)探究。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)RTK定位系統(tǒng)；優(yōu)勢(shì)；管線測(cè)量

1.引言

在城市建設(shè)中，原有的地下管線已經(jīng)很難滿足當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ畹男枨螅仨毚罅﹂_發(fā)地下管線建設(shè)力度。在管線測(cè)量中，傳統(tǒng)的外業(yè)測(cè)量方式定位精度比較低，往往需多次測(cè)量，而采用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)了解和控制測(cè)量精度，進(jìn)而提升測(cè)量工作人員工作效率。因此，對(duì)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在管線測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究意義重大。

2.網(wǎng)絡(luò)RTK定位系統(tǒng)構(gòu)成

網(wǎng)絡(luò)RTK定位系統(tǒng)是由參考站、控制中心、通信網(wǎng)絡(luò)以及移動(dòng)站所組成的，具體如下：

2.1參考站

在網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的應(yīng)用中，需構(gòu)建GPS參考站，參考站的工作方式與常規(guī)RTK技術(shù)的參考站相同，具體包括觀測(cè)數(shù)據(jù)載波相位、偽距等等，而在誤差改正參數(shù)方面，則包括衛(wèi)星軌道誤差、電離層折射等。

2.2控制中心

在網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)中，控制中心可作為系統(tǒng)中心以及計(jì)算中心，通過利用RTK技術(shù)軟件，能夠?qū)⒖颊緮?shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理，進(jìn)而形成完善的數(shù)據(jù)網(wǎng)格。

2.3通信網(wǎng)絡(luò)

通信網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)部分，其一為參考站到控制中心之間的通信網(wǎng)絡(luò)，其二為控制中心到移動(dòng)站用戶之間的通信網(wǎng)絡(luò)。在數(shù)據(jù)傳輸方面，主要采用Internet技術(shù)，將參考站中的數(shù)據(jù)傳遞至控制中心。網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)的工作方式可分為單向方式和雙向方式兩種，其中，在單向方式中，可利用控制中心與用戶之間的通信網(wǎng)絡(luò)，用戶通過控制中心即可獲得相關(guān)信息數(shù)據(jù)，而在雙向方式的應(yīng)用中，用戶可采用通信網(wǎng)絡(luò)，將粗略位置傳遞給控制中心，然后由控制中心將相關(guān)數(shù)據(jù)傳遞給用戶。

2.4移動(dòng)站

移動(dòng)站能夠?qū)吸c(diǎn)定位的坐標(biāo)傳遞至控制中心，通過控制中心，可以在移動(dòng)站附近設(shè)置VRS，然后再利用誤差改正模型對(duì)VRS的誤差影響值進(jìn)行計(jì)算，然后再傳遞給移動(dòng)站用戶，移動(dòng)站用戶可據(jù)此進(jìn)行測(cè)量工作。

3.網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在管線測(cè)量中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的應(yīng)用中，在各個(gè)觀測(cè)站之間，不需要保證良好的通視條件，測(cè)量速度比較快，同時(shí)還能夠有效降低測(cè)量工作成本。與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的測(cè)量精度比較高，作業(yè)距離也比較短，能夠?qū)y(cè)量目標(biāo)進(jìn)行全天候監(jiān)視，同時(shí)不會(huì)受到復(fù)雜的天氣、環(huán)境等自然因素的影響。另外，網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)的測(cè)量難度比較小，自動(dòng)化水平較高，對(duì)于測(cè)量人員的專業(yè)技術(shù)要求比較低。RTK測(cè)量系統(tǒng)的接收機(jī)體積比較小、重量小，在進(jìn)行外業(yè)測(cè)量時(shí)，可以減輕測(cè)量工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)是一種新型測(cè)量技術(shù)，在測(cè)量過程中所需觀測(cè)時(shí)間比較短，對(duì)于一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，通常只需要幾秒鐘的數(shù)據(jù)采集時(shí)間。

4.網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在管線測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)例

4.1工程概況

在某市政工程項(xiàng)目建設(shè)中，需對(duì)城市各類地下管線以及管線的附屬設(shè)施進(jìn)行測(cè)量，具體包括排水管線、通信管線、燃?xì)夤芫€、電力管線等等。在該測(cè)區(qū)范圍中，地形條件比較復(fù)雜，綜合考慮測(cè)量環(huán)境以及測(cè)量要求，選用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)進(jìn)行管線測(cè)量。在本次管線測(cè)量中，需準(zhǔn)備2臺(tái)接收機(jī)、1臺(tái)全站儀、1臺(tái)水準(zhǔn)儀、2臺(tái)手持測(cè)距儀以及1臺(tái)地下管線探測(cè)儀。

4.2測(cè)量工作流程

在本次管線測(cè)量中，測(cè)量工作內(nèi)容包括對(duì)于測(cè)區(qū)控制點(diǎn)的測(cè)量、校驗(yàn)、管線中心點(diǎn)測(cè)量等，具體的測(cè)量流程如圖1所示。

4.3控制點(diǎn)布設(shè)與測(cè)量

在本次測(cè)量中，對(duì)于測(cè)量控制點(diǎn)的定位和布設(shè)，均需應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)，對(duì)圖根導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量，而在網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的應(yīng)用中，其測(cè)量工作要點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)：

（1）網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)比較成熟，可靠性比較高，對(duì)于三級(jí)控制點(diǎn)以及圖根控制點(diǎn)，均可采用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)進(jìn)行布設(shè)，同時(shí)還可直接利用高程。

（2）在對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)和觀測(cè)時(shí)，應(yīng)觀測(cè)3次以上，同時(shí)，通視點(diǎn)數(shù)量應(yīng)在3個(gè)以上，在各個(gè)三級(jí)點(diǎn)之間，應(yīng)間隔200m以上，而在各個(gè)圖根點(diǎn)之間，應(yīng)間隔100m以上。

（3）在獲得測(cè)量數(shù)據(jù)后，應(yīng)在固定解狀態(tài)下做好完善記錄。在單次測(cè)回中，對(duì)于平面殘差，應(yīng)控制在2cm以內(nèi)，而對(duì)于高程殘差，則應(yīng)控制在3cm以內(nèi)。

（4）在網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)測(cè)量時(shí)，應(yīng)確定一個(gè)或者多個(gè)已知點(diǎn)，保證測(cè)量軟件和設(shè)備能夠正常運(yùn)行。另外，對(duì)于校核點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置在管線測(cè)量范圍內(nèi)。

（5）在對(duì)網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量平面控制點(diǎn)進(jìn)行檢核時(shí)，必須符合表1中的規(guī)定。

（6）在對(duì)網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量控制點(diǎn)的高程進(jìn)行校核時(shí)，應(yīng)滿足表2中的要求。

（7）如果網(wǎng)絡(luò)RTK控制測(cè)量的范圍比較大，則對(duì)于10%以上的控制點(diǎn)，需分多個(gè)時(shí)段進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，同時(shí)對(duì)于兩次測(cè)量之間的時(shí)間間隔需控制在2h以上，將平面誤差控制在5cm以內(nèi)，將高程誤差控制在8cm以內(nèi)。

（8）對(duì)于網(wǎng)絡(luò)RTK的圖根點(diǎn)，可根據(jù)“V”字十三位順序進(jìn)行編號(hào)，在圖根點(diǎn)定位時(shí)，應(yīng)注意避免對(duì)路面交通造成不良影響，同時(shí)還應(yīng)注意確保觀測(cè)便捷。在確定RTK圖根點(diǎn)后，采用水泥釘、木樁或者不銹鋼釘在地面做好標(biāo)記。

（9）三級(jí)控制點(diǎn)：對(duì)于三級(jí)控制點(diǎn)，可根據(jù)“IIIV”十三位順序進(jìn)行編號(hào)，其中，“IIIV”指的是測(cè)區(qū)的三級(jí)RTK點(diǎn)，在確定三級(jí)點(diǎn)位置后，可采用不銹鋼釘埋設(shè)在點(diǎn)位做好標(biāo)記，如果三級(jí)控制點(diǎn)在樓頂，則需埋設(shè)水泥釘。

4.4圖根導(dǎo)線施測(cè)

在確定基本控制網(wǎng)或者三級(jí)點(diǎn)以及圖根點(diǎn)的基礎(chǔ)上，即可實(shí)施附和導(dǎo)線測(cè)量，在進(jìn)行圖根點(diǎn)測(cè)量時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)表3中的規(guī)定。

4.5管線點(diǎn)測(cè)量

在對(duì)管線點(diǎn)的高程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可依據(jù)三角高程法，對(duì)于管線點(diǎn)的平面位置，可采用全站儀進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量過程中，需將高程測(cè)量誤差控制在3cm以內(nèi)，而對(duì)于點(diǎn)位誤差，則應(yīng)控制在5cm以內(nèi)。

4.6帶狀地形圖修測(cè)

在對(duì)帶狀地形進(jìn)行測(cè)量時(shí)，必須嚴(yán)格依據(jù)以下規(guī)定：（1）由于1∶500的地形圖能夠覆蓋測(cè)區(qū)中的一定范圍，因此，可在該地形圖上對(duì)帶狀地形進(jìn)行修測(cè)。（2）對(duì)于1∶2000地形圖，應(yīng)對(duì)管線兩側(cè)測(cè)繪帶狀地形圖。（3）在對(duì)測(cè)量圖幅進(jìn)行接邊處理時(shí)，需要對(duì)圖幅意外10m范圍進(jìn)行測(cè)量，保證接邊質(zhì)量。

5.結(jié)語

綜上所述，本文主要結(jié)合實(shí)例，對(duì)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在管線測(cè)量中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)探究。與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的觀測(cè)所需時(shí)間短、定位精度高，并且可實(shí)施提供三維坐標(biāo)。通過將網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)應(yīng)用于管線測(cè)量中，有利于減少測(cè)量人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高測(cè)量效率。

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