RTK技术在城市地下管线测量中的应用论文_苏天培

苏天培

佛山市禾基建筑工程技术有限公司 528300

摘要:为了适应社会发展的需要,某市勘测院安排了地下管线探测及测绘项目,对地下管线进行更新。利用GPS进行RTK作业,平面可以达到厘米级的精度,但是高程却表现不佳,对此该市建立了高精度、高分辨率的似大地水准面模型,利用大地高和正常高的高程异常进行高程转换从而得到了高精度的正常高。利用此似大地水准面成果提供的大地高/正常高转换模型进行GPS(RTK)测高,可取代等外水准测量,完全满足地下管线测量的精度要求。

关键词:RTK技术;地下;管线;测量

1 作业方法及要求

对于网络信号好的区域采用FZCORS网络RTK技术作业,控制测量使用的仪器为拓普康公司生产的HIPER GB。HIPER GB通过移动电话接入网络。首先直接测量控制点的WGS 84坐标,然后由勘测院与位置服务中心转换为1980坐标系坐标。采用网络RTK控制技术进行地下管线测量的控制加密,参照图根点控制的技术要求。

1.1 选点要求

①点位所在的区域应被中国移动或中国联通网络信号有效覆盖,确保流动站接收机能够通过GPRS或CDMA方式稳定地接入GNSS综合服务系统网络;②点位应选择便于安置仪器、周围视野开阔、通视情况良好、高度角在15°以上、无障碍物阻挡卫星信号的地段;③应远离大功率无线电发射源或大型电磁场发射源200米以外,远离高压输电线、通讯线50米以外,避免周围电磁场对GPS卫星信号的干扰;④应远离大面积水域,远离高、大型建筑物,以减弱多路径效应[1];⑤点位应布设于交通方便,基础稳定,易于保存的地方,尽量避开交通要道、铁路、道路路基,避免过往车辆、行人的干扰;⑥考虑用常规测量手段与其他控制点的联测,故尽可能与邻近控制点保持通视。

1.2 技术要求

①RTK接收机应利用三角架架设,并严格对中整平。天线高量读2次以上,记录其均值取至毫米;②不同测回间,应断开原有连接,数秒后再重新连接GNSS综合服务系统网络进行测量;③数据采样率一般设为5-10秒,模糊度置信度应设为99.9%以上;④每测回观测控制手簿设置,控制点的平面收敛精度应≤±1.5CM,高程收敛精度应≤±2CM。碎部点的平面收敛精度应≤±2CM,高程收敛精度应≤±4CM;⑤观测值应在得到网络RTK固定解,且收敛精度稳定后再开始记录[2];⑥测回间控制点平面和高程成果较差,应在限差之内时取各测回结果的平均值;⑦网络RTK观测时距接收机10米范围内禁止使用对讲机、手机等电磁发射设备。遇雷雨应关机停测,并卸下天线以防雷击;⑧作业时间应避开中午(11:00-15:00)强电磁干扰时段。

GPS高程精化归算:计算时应选择输入、输出文件和转换方式。计算完成后应同时提交原始数据和转换数据,所有文件还应在计算机内按工程编号予以备份。对于手机网络信号盲区的地域,采用全站仪进行导线测量。为了验证坐标统一性及精度,采用全站仪观测导线测量验证。

2 精度比较与高效性分析

由于使用网络RTK进行控制测量,基于以上问题描述,不确定性因素较多,因此会出现测量数据失真,对此应予以高度重视,确保测量数据满足地下管线控制测量的精度要求。现就几个方面对测量数据进行检查。

2.1 平面精度检查与分析

从以上数据我们不难看出似大地水准面高程与等外水准高程均满足《城市测量规范》的小于3CM的技术要求。

2.3 高效性分析

相较于GPS静态测量模式动辄观测几小时甚至几十小时,实时动态测量模式工作效率更高,它是基于载波相位观测的实时动态定位技术,能够实时快速地提供站点在指定坐标系中的三维定位结果。在通信网络运营商信号覆盖区域内,利用网络RTK系统施测,不需要架设基准站,且不受距离与通视条件等限制,能够快速准确的得出结果。通过测量方法对比分析可以看出,利用网络RTK进行测量时每组1~2人即可完成操作、记录等一系列工作;而传统方式控制测量,每组至少4~5人,并且人员分散,车辆调配费时,测量结果也需室内解算后处理方可得出。若想进行下一步的工程测量,则需要增加较多人员。网络RTK只要网络信号覆盖区域均可单机进行测量作业,且平面精度不受距离影响,均为2CM以内,而传统GPS测量之前还要架设基站、进行校正,工作半径仅为10KM左右,随着距离的增大,对信号的接收及测量精度都有较大影响。

2.4 可靠性提高及粗差的检核

在VRS网络控制范围内,平面精度始终在1-2CM,高程精度在5CM以内(在该区域进行了高精度似大地水准面精化的基础上),由于采用了多个参考站的联合数据,可靠性也得到了有效提高。另外,在野外进行观测中,可能会因为地形或卫星分布情况,导致GDOP值较大,致使出现粗差,而RTK作业可靠性只有95%-99%,因此RTK作业不可避免出现粗差,剔除粗差方法为:一、增加多余观测值,多次进行初始化观测,比较观测值剔除粗差。二、在测图时用全站仪检较,检查是否存在粗差。

参考文献:

[1]黄莺.RTK技术在电力管线三维测量中的应用[J].科技创新导报,2014,13:87+89.

[2]张兵.探讨GPS-RTK技术在市政管线工程测量中的实践[J].河南科技,2014,19:32.

论文作者:苏天培

论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿

论文发表时间:2016/3/15

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