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摘要：文章主要从地下管线测量的重要性出发，分别阐述了城市地下管线测量实施，以及RTK技术与全站仪结合在地籍测量中的运用，以供参考。
关键词：地下管线；测量方法；RTK技术与全站仪
一、地下管线测量的重要性
地下管线的种类有：给水、排水（雨水、污水）、燃气（煤气、天然气、液化石油汽）、热力、电力、电信、交通信号、公安监控、广播电视、照明电缆、工业管沟等地下（沟）道和电缆管线、防空地下通道、地下铁路等交通廊道，及其他穿越公用道路的输送排放工业生产各种物料的专业性管道。在城市规划、设计、施工及管理工作中，如果没有完整准确的地下管线信息，将直接影响工作的进度和质量，甚至造成重大事故和不必要的损失。而事实上，因城市地下管线埋设情况不清，普遍过时或没有及时更新等因素，导致管线损坏的施工事故不断发生，因此给企业生产，人民生活造成的财产生命损失难以估算。
二、城市地下管线测量实施
1.工作原理及方法技术
管线探测过程中首先应遵循从已知到未知，从简单到复杂，复杂条件下采用综合方法相互验证等原则。地下金属管线探测是依据电磁场原理来进行的，利用管线探测仪的发射装置发射电磁信号，使地下金属管线产生交变微电流，从而使地下金属管线周围产生二次电磁场，使用管线探测仪的接收装置分析其电磁场分布特征，从而探测到地下金属管线的空间位置。根据现场条件选择合适的方法技术进行实地探测，特别是在管线较复杂的地段灵活使用充电法、选择激发法、压线法（包括水平压线、垂直压线和倾斜压线等）等方法技术。
2.地下管线探测实施
（1）明显点调查
明显点调查方法是将检查井盖打开，对明显管线点及其附属设施（包括接线箱、电信人孔、电信手孔、仪表井、检修井、阀门、消火栓等）做详细的调查、量测和记录；查清各类管线的类型、管径、材质、埋深、走向及管线的连接关系。其中消防栓、电话亭、接线箱、配电箱、出入地、上杆埋深取为“0”值。排水类管线埋深值取管底埋深。管线点的地面投影位置设在井盖中心，当管线点地面投影与检查井中心偏距≥0.2m 时，需量测管偏并记录了管偏方向和距离，当管偏大于 0.5m 时实测其管线点地面投影点位，检修井作为地物点。对于排水管线，一般采用量杆来量测深度和判断各分支方向，量测深度时采用多次量测取平均值来确定。
（2）隐蔽点探测
①线缆类管线隐蔽点的探查；电信、电力等线缆类管线隐蔽点的探查，一般采用夹钳法或感应法；对于单根埋设方式的，采用极大值定位就可以满足精度要求，本项目探测使用的是 RD 系列仪器，采用 70%的异常宽度定深；对于管块埋设方式的，其隐蔽点探测采用等效中心修正法进行校正。②直埋类管线的探测方法；探查给水、燃气、工业管线等直埋类管线时，其材质为金属且有明显点并具备接地条件的地段可采用直连法（针对 RD 系列仪器主要采用 33.3kHz 和 65.5kHz）探测，不具备接地条件的地段采用感应法探测；如果有砼质给水管线时，一般采用高频管线仪探测结合开挖的形式，若常规方法无法达到目的时应及时前往权属单位收集管线资料。
三、RTK技术与全站仪结合在地下管线测量中的运用
1.工作原理分析
（1）RTK工作原理
作为一种新型的动态定位技术，PKT技术以载波相位观测值为基础，可在坐标系统中有效的提供观测站点的具体三维定位情况，利用该技术可获得精度较高的数据信息。在RTK技术具体应用的过程中，观测数据及观测站的坐标信息通过数据链向流动站进行传输，流动站在收集GPS采集的具体数据的同时进行数据的科学化处理，可获得具体坐标的精确定位。无论流动站处于静止还是运动状态，GPS卫星导航发射的信号会被流动站及基准站接受，测量点数据及GPS定位数据修正值保证了数据参数的准确性，有效的提升了动态用户位置的精确度。
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（2）全站仪工作原理
全站仪可以同时进行角度（水平角，竖直角）测量，距离（斜距，平距，高差）测量和数据处理，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器，是一种由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。全站仪通过精密电子度盘测角、通过激光／红外测距，然后进行自动记录、存储、计算出平面坐标和海拔高程，并形成数据文件通过数据线传输到计算机进行后期工作。
2. RTK 和全站仪操作过程
（1）RTK 操作过程
①设置 RTK 流动站
基准站设置完毕后，打开流动站天线、手簿和通讯手机，用蓝牙依次连接手簿和通讯手机、手簿和天线，然后输入测点编号、天线高，就完成流动站设置。流动站也应置于天空比较开阔的地方，并保证收到的卫星数在 5颗以上，并保持天线、手簿、通讯手机蓝牙连接，否则将无法接收到测量数据。
②实时观测
在流动站设置好后，等待测量数据的初始化，即水平差值和高度差值逐步精确到厘米级。初始化完成后，便可在待测点上观测了。根据现场情况，一般市政工程卫星接收信号较好，可直接对所有待测点进行观测；而相对于卫星接收信号较差的庭院工程，则要根据卫星分布图，选择适当位置，做对应的控制点，以便后续全站仪的观测。
（2）全站仪操作过程
全站仪的操作对大家来说都比较熟悉，主要可分为：仪器架设、定向、观测、记录等几个步骤。仪器架设包括对中、整平两个内容；定向是根据 RTK 所测控制点进行的；观测前应对 RTK 实时观测的数据进行对应校核，校核准确后再进行观测；观测时，对各管线点做记录。对于全站仪来说，只要能通视都可以进行观测，所以 RTK 在做实时观测时选择好控制点位置。
3.RTK和全站仪联合运用的优势
在进行城市管线测量中，运用RTK和全站仪技术，可以达到相辅相成互补关系，实现了城市地下管线测量乃至城市所有相关测量任务的完成，RTK无需通视的优点弥补了全站仪要求通视的局限，而全站仪不受卫星影响的特点也正好弥补了RTK受卫星影响的局限。尤其对于城市地下管线测量，由于地下管线埋设的复杂性决定了我们需要实测的管线点位也就特别多，外业测量任务也就特别重。管线点包括线路特征点和附属设施（附属物）中心点，可分为明显管线点和隐蔽管线点两类。它的分布很有特点：在市区内主要分布在各条马路的路面及人行道上，相对集中且呈带状分布；在郊区主要是石油、给水、电信等长途输送管道，线路单一且距离较长。针对上述特点若采用传统测量方法则必须先沿测区布设大量的导线点，再采用全站仪进行施测，而且由于通视条件的约束，往往需要频繁的转移测站，工作效率很低。相对于传统测量方法，RTK 和全站仪结合在城市地下管线测量中的应用主要优势。
（1）测量范围广。GPS(RTK)测量距离根据数据链的传播限制和定位精度要求确定，根据测区具体情况，可设置不同的发射天线高度和架设中继站增长传播距离，但在城市地下管理线测量中RTK测量距离一般不宜超过5km。若卫星条件理想，通讯信号强，可达到10km-15km。这个特点不仅满足了复杂的城市区域地下管线测量，也满足了郊区地下管线测量。
（2）测量精度高。RTK测量精度可达到：平面10mm+2ppm；高程20mm+2ppm。而常规测量中地下管线点的测量精度：平面位置中误差不得大于±5cm(相对于临近控制点)，高程测量中误差不得大于±3cm(相对于临近控制点)。另外，RTK测量测站之间无需通视，是相互独立的观测值，不存在误差积累传播，所以即使是后续全站仪测量也有了精度保障。相比较传统模式，优势尽显。
（3）测量效率高，劳动强度降低。RTK通过实时处理能在2s内即可测得三维坐标。流动站重量较轻，便于携带，减轻了现场测量人员的劳动强度，而且可以一个人单独作业，提高了工作效率。
参考文献：
【1】苏志洲.试论地下管线的测量方法[J].自然科学，2018（16）
【2】王宏俊. GPS RTK在地下管线测量中的应用探讨.矿山测量，2010（5）
【3】朱文强.RTK和全站仪技术的城镇地籍测量应用[J].舍居，2018（22）
论文作者:麦金土
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/22
标签：管线论文; 测量论文; 地下论文; 全站仪论文; 流动站论文; 数据论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第24期论文;