gps rtk技術(shù)在地下管線(xiàn)測(cè)量中的應(yīng)用

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1、GPSRTK技術(shù)在地下管線(xiàn)測(cè)量中的應(yīng)用摘　要:本文簡(jiǎn)要介紹了GPSRTK技術(shù)的基本原理,并對(duì)該技術(shù)在地下管線(xiàn)測(cè)量中的一些應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析與總結(jié)。關(guān)鍵詞:GPS　RTK　地下管線(xiàn)0　引　言隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)的快速發(fā)展,測(cè)繪行業(yè)正面臨著一場(chǎng)意義深遠(yuǎn)的變革，而測(cè)繪領(lǐng)域也由此步入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。　　RTK(RealTimeKinematic)技術(shù)是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展里程中的一個(gè)標(biāo)志,由于RTK測(cè)量技術(shù)的精度高、實(shí)時(shí)性和高效性,使得其在城市測(cè)繪中的應(yīng)用越來(lái)越廣。1RTK基本原理介紹RTK測(cè)量技術(shù)即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù),是以載波相位測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的以載波相

2、位測(cè)量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù),他由3部分組成:①基準(zhǔn)站接收機(jī)。②數(shù)據(jù)鏈。③流動(dòng)站接收機(jī)。GPSRTK定位過(guò)程:基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)地將測(cè)量的載波相位觀(guān)測(cè)值、偽距觀(guān)測(cè)值、基準(zhǔn)站坐標(biāo)等用無(wú)線(xiàn)電傳送給運(yùn)動(dòng)中的流動(dòng)站,在流動(dòng)站通過(guò)無(wú)線(xiàn)電接收基準(zhǔn)站發(fā)射的信息,將載波相位觀(guān)測(cè)值實(shí)時(shí)進(jìn)行差分處理,得到基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的坐標(biāo)差ΔX、ΔY、ΔZ;坐標(biāo)差加上基準(zhǔn)站坐標(biāo)得到流動(dòng)站每個(gè)點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo),通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換得出流動(dòng)站每個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)x、y和海拔高程h。1RTK技術(shù)在地下管線(xiàn)測(cè)量中的應(yīng)用地下管線(xiàn)測(cè)量有著自身的特點(diǎn)，探測(cè)的對(duì)象包括埋設(shè)于地下的給水、排水、燃?xì)狻崃?、工業(yè)等各種管道以及電力、電信電纜

3、。由于地下管線(xiàn)埋設(shè)的復(fù)雜性決定了我們需要實(shí)測(cè)的管線(xiàn)點(diǎn)位也就特別多，外業(yè)測(cè)量任務(wù)也就特別重。管線(xiàn)點(diǎn)包括線(xiàn)路特征點(diǎn)和附屬設(shè)施（附屬物）中心點(diǎn)，可分為明顯管線(xiàn)點(diǎn)和隱蔽管線(xiàn)點(diǎn)兩類(lèi)。它的分布很有特點(diǎn)：在市區(qū)內(nèi)主要分布在各條馬路的路面及人行道上，相對(duì)集中且呈帶狀分布；在郊區(qū)主要是石油、給水、電信等長(zhǎng)途輸送管道，線(xiàn)路單一且距離較長(zhǎng)。針對(duì)上述特點(diǎn)若采用傳統(tǒng)測(cè)量方法則必須先沿測(cè)區(qū)布設(shè)大量的導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)，再采用全站儀進(jìn)行施測(cè)，每個(gè)施測(cè)小組至少3～4人方可進(jìn)行工作，而且由于通視條件的約束，往往需要頻繁的轉(zhuǎn)移測(cè)站，工作效率很低。特別是針對(duì)郊區(qū)的單一管線(xiàn)測(cè)量，僅從時(shí)效上來(lái)講是讓人難以忍受的。而RTK技術(shù)的運(yùn)用恰恰解決

4、了這種中、長(zhǎng)距離測(cè)量的難題。相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量方法，RTK測(cè)量主要有以下特點(diǎn)：1施測(cè)距離遠(yuǎn)???RTK作業(yè)半徑是指流動(dòng)站與基準(zhǔn)站的直線(xiàn)距離，一般能達(dá)到6km左右，若衛(wèi)星條件理想，電臺(tái)信號(hào)強(qiáng)，可達(dá)到10km-15km。適合帶狀測(cè)區(qū)以及長(zhǎng)途輸送管道的實(shí)際特點(diǎn)。?2定位精度高???RTK測(cè)量標(biāo)稱(chēng)精度可達(dá)到為：1cm±1ppm（平面），2cm±1ppm（高程）。而常規(guī)測(cè)量中地下管線(xiàn)點(diǎn)的測(cè)量精度：平面位置中誤差不得大于±5cm(相對(duì)于臨近控制點(diǎn))，高程測(cè)量中誤差不得大于±3cm(相對(duì)于臨近控制點(diǎn))。相比較，優(yōu)勢(shì)盡顯。3測(cè)量速度快???RTK通過(guò)實(shí)時(shí)處理能在2s內(nèi)即可測(cè)得三維坐標(biāo)。如采用1+2配置，即

5、一臺(tái)基準(zhǔn)站，兩臺(tái)流動(dòng)站，兩個(gè)測(cè)量小組可以同時(shí)施測(cè)，必要時(shí)還可以1+3配置。這就適應(yīng)了實(shí)測(cè)的管線(xiàn)點(diǎn)位多的要求。???4操作簡(jiǎn)便、一體化便攜式???RTK技術(shù)的自動(dòng)化程度高，觀(guān)測(cè)人員主要是擺好基準(zhǔn)站，然后進(jìn)行流動(dòng)站工作，而其它觀(guān)測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀(guān)測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。流動(dòng)站重量較輕，便于攜帶，減輕了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可以一個(gè)人單獨(dú)作業(yè)，提高了工作效率。???5測(cè)站之間無(wú)需通視，是相互獨(dú)立的觀(guān)測(cè)值，不存在誤差積累傳播。1RTK的儀器操作過(guò)程下面以我院AshtechGPS接收機(jī)為例進(jìn)行說(shuō)明。(1)GPSRTK基準(zhǔn)站的設(shè)置基準(zhǔn)站應(yīng)安置在天空比較開(kāi)闊的地方,應(yīng)該能夠看到高度角15

6、°以上的天空。相對(duì)周?chē)牡匦危军c(diǎn)應(yīng)處于較高處，以便電臺(tái)信號(hào)發(fā)射距離更遠(yuǎn)。一般情況下基準(zhǔn)站的WGS-84坐標(biāo)為已知，若沒(méi)有，可通過(guò)本測(cè)區(qū)的GPS控制網(wǎng)獲得。在實(shí)時(shí)測(cè)量開(kāi)始前,必須保證電臺(tái)天線(xiàn)已和電臺(tái)相連,否則電臺(tái)會(huì)容易被損壞。打開(kāi)基準(zhǔn)站接收機(jī),連接操作手薄，打開(kāi)工程項(xiàng)目、設(shè)置基準(zhǔn)站W(wǎng)GS-84坐標(biāo)、選取天線(xiàn)類(lèi)型、輸入儀器高、完成基準(zhǔn)站設(shè)置。(1)RTK流動(dòng)站的設(shè)置基準(zhǔn)站設(shè)置完畢后，打開(kāi)流動(dòng)站接收機(jī)，連接操作手薄，選取天線(xiàn)類(lèi)型、輸入儀器高、完成流動(dòng)站設(shè)置。(3)坐標(biāo)投影轉(zhuǎn)換在本測(cè)區(qū)范圍附近選擇3－4個(gè)已知GPS點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)投影轉(zhuǎn)換，以獲得本測(cè)區(qū)的坐標(biāo)投影轉(zhuǎn)換參數(shù)。參數(shù)獲得后，必須到已知點(diǎn)上

7、進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)比較無(wú)誤后方可對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量。4　RTK測(cè)量技術(shù)的局限性當(dāng)前,RTK技術(shù)對(duì)城市測(cè)量來(lái)說(shuō),也存在一定的局限性,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。一是衛(wèi)星信號(hào)問(wèn)題。RTK同靜態(tài)GPS一樣都受衛(wèi)星信號(hào)的牽制。在城市高樓密集區(qū)、或其他衛(wèi)星接收不好的地方,得不出固定解。二是數(shù)據(jù)傳送問(wèn)題。能否連續(xù)地、可靠地接收基準(zhǔn)站播發(fā)的信號(hào),是RTK能否成功的關(guān)鍵。在城市地區(qū),由于高樓大廈的阻擋或其它無(wú)線(xiàn)電波的干擾,流動(dòng)站經(jīng)常接收不到基準(zhǔn)站發(fā)射的信息,另外由于