GPS—RTK技術(shù)在尼勒克一級(jí)水電站征地界樁測(cè)量中的應(yīng)用

新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院測(cè)繪工程院

摘要：界樁測(cè)量中采用傳統(tǒng)三角、水準(zhǔn)測(cè)量。首先要進(jìn)行邊界線測(cè)量，根據(jù)邊界測(cè)量結(jié)果，進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后施工中還要對(duì)界樁進(jìn)行三角、水準(zhǔn)測(cè)量。工序反復(fù)，測(cè)量較繁瑣，本工程采用GPS-RTK測(cè)量，測(cè)量效率得到很大的提高，而且測(cè)量精度較高，同時(shí)節(jié)省了大量勞動(dòng)力。GPS-RTK測(cè)量方法在衛(wèi)星信號(hào)受影響、電臺(tái)信號(hào)受影響時(shí)測(cè)量精度較差，必須采用代替?zhèn)鹘y(tǒng)三角、水準(zhǔn)測(cè)量。GPS-RTK測(cè)量方法先進(jìn)，在界樁測(cè)量中前景廣闊。

關(guān)鍵詞：GPS；GPS-RTK；界樁測(cè)量；精度

1.引言GPS-RTK技術(shù)是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS測(cè)量技術(shù)，全名為（GPS-Real Time Kinematic）。這種技術(shù)由GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、地面基準(zhǔn)站、流動(dòng)站三部分組成，在測(cè)量中架設(shè)好基準(zhǔn)站后，在一定的作業(yè)半徑內(nèi)流動(dòng)站可以實(shí)時(shí)的提供指定地點(diǎn)的三維坐標(biāo)大地坐標(biāo)。平面精度可以達(dá)到厘米級(jí)精度，滿足界樁測(cè)量精度的要求?？紤]采用到GPS-RTK技術(shù)可以大大提高工作效率，同時(shí)又可以降低成本，本次測(cè)量采用GPS-RTK技術(shù)，實(shí)施界樁點(diǎn)的測(cè)設(shè)、放樣、界樁點(diǎn)的造埋、最終數(shù)據(jù)的采集等工作。通過GPS-RTK在本工程的使用，發(fā)現(xiàn)GPS-RTK技術(shù)測(cè)點(diǎn)技術(shù)還具有精度高、布點(diǎn)靈活等特點(diǎn)，認(rèn)為GPS-RTK技術(shù)將是近期建立界樁測(cè)量的主要方法。2.移民征地界樁測(cè)量意義及工程概述2.1界樁測(cè)量意義隨著經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展和居民法律意識(shí)的提高，居民對(duì)工程占地賠償?shù)囊庾R(shí)也越來越高，因此居民對(duì)移民征地界樁測(cè)量越來越重視，測(cè)量精度越高產(chǎn)生的社會(huì)摩擦就越小，工程進(jìn)展的就越順利，反之就會(huì)引起社會(huì)摩擦而延誤工期等。而移民征地界樁測(cè)量的目的就是確定該塊土地的權(quán)屬，進(jìn)而確定賠償?shù)仁乱耍苊庖蛲恋貦?quán)屬而引起社會(huì)糾紛的發(fā)生。2.2尼勒克一級(jí)水電站征地界樁測(cè)量工程概述尼勒克一級(jí)水電站為明渠引水式發(fā)電站，明渠長(zhǎng)度為38.5公里，沿明渠中心線兩邊征地寬度為50米，具體工作量有1）征地界樁測(cè)量的平面和高程控制工作；2）征地界樁邊界線的測(cè)量；3）根據(jù)邊界線測(cè)量按規(guī)范設(shè)計(jì)界樁位置；4）根據(jù)設(shè)計(jì)界樁位置成果測(cè)定征地界樁的具體位置、進(jìn)行埋設(shè)；5）測(cè)量界樁的平面、高程坐標(biāo)、資料的整理等工作。3.已有資料的分析3.1已有資料的精度分析尼勒克一級(jí)水電站征地界樁的測(cè)量平面及高程控制，根據(jù)《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》要求不低于四等，測(cè)區(qū)有尼勒克一級(jí)電站引水明渠施工控制網(wǎng)，平面為三等GPS控制網(wǎng)，其精度見下表1（尼勒克一級(jí)水電站施工控制網(wǎng)精度統(tǒng)計(jì)表）；高程為三等水準(zhǔn)網(wǎng)，其精度見下表2（尼勒克一級(jí)水電站施工高程控制網(wǎng)精度統(tǒng)計(jì)表）。表1 尼勒克一級(jí)水電站施工控制網(wǎng)平面精度統(tǒng)計(jì)表（單位mm）基線解算結(jié)果復(fù)測(cè)基線0.78≥0.60從表1中可以得出：1）GPS測(cè)量基線和閉合差滿足規(guī)范要就，觀測(cè)數(shù)據(jù)良好。2）三維平差解算數(shù)據(jù)精度高，說明三等GPS控制網(wǎng)質(zhì)量高，精度可靠。3）二維平差解算數(shù)據(jù)精度高，說明從WGS84坐標(biāo)系向地方坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，已知控制點(diǎn)選擇正確，轉(zhuǎn)換合理。4）尼勒克一級(jí)電站引水明渠施工控制網(wǎng)平面精度完全可以滿足本次界樁測(cè)量的要求。表2 尼勒克一級(jí)水電站施工控制網(wǎng)高程精度統(tǒng)計(jì)表（單位mm）水準(zhǔn)線路測(cè)段長(zhǎng)度段數(shù)閉合差閉合差限差每公里偶然中誤差每公里偶然中誤差NT03-Ⅲ新托1025.832117.35±143.70.458±3.0從表2中可以得出：尼勒克一級(jí)電站引水明渠施工控制網(wǎng)的水準(zhǔn)點(diǎn)精度符合《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》中三等誰水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求，完全可以滿足本次界樁測(cè)量的要求。3.2已有資料控制點(diǎn)位置分析控制網(wǎng)布設(shè)情況詳見下圖1（尼勒克一級(jí)水電站施工控制網(wǎng)布設(shè)圖）。圖1 尼勒克一級(jí)水電站施工控制網(wǎng)控制點(diǎn)及渠線展點(diǎn)圖 從圖1中可以得出1）引水明渠兩側(cè)每隔1-2km，有一控制點(diǎn)。2）距明渠中心線100-200米左右，對(duì)明渠的施工控制程度較好，采用GPS-RTK進(jìn)行參數(shù)改正后，高程精度可達(dá)到五等水準(zhǔn)精度。3）采用施工控制網(wǎng)控制放樣埋設(shè)征地界樁，既能保證了坐標(biāo)系統(tǒng)與明渠的一致，又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。4.尼勒克一級(jí)水電站征地界樁測(cè)量的實(shí)施4.1尼勒克一級(jí)水電站征地界樁邊界線的設(shè)計(jì)首先要進(jìn)行征地界樁埋的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，眾所周知GPS-RTK測(cè)得指定地點(diǎn)的WGS84大地坐標(biāo)（B L H）的，應(yīng)將此坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為尼勒克一級(jí)水電站征施工控制網(wǎng)坐標(biāo)，因此需要計(jì)算坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，計(jì)算方法有很多，如1）采用尼勒克一級(jí)水電站征施工控制網(wǎng)點(diǎn)網(wǎng)格坐標(biāo)與其對(duì)應(yīng)的WGS84坐標(biāo)進(jìn)行手工計(jì)算出它的三參數(shù)、四參數(shù)、七參數(shù)等。2）直接采用GPS-RTK流動(dòng)站的手簿中點(diǎn)校正工具，將尼勒克一級(jí)水電站征施工控制網(wǎng)點(diǎn)網(wǎng)格坐標(biāo)與現(xiàn)場(chǎng)采集的WGS84坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng)進(jìn)行GPS點(diǎn)校正測(cè)量，求出轉(zhuǎn)換參數(shù)。3）對(duì)采用GPS法進(jìn)行觀測(cè)，控制點(diǎn)都有一套施工的網(wǎng)格坐標(biāo)和三維平差WGS84大地坐標(biāo)（B L H），這就不需要現(xiàn)場(chǎng)采集控制點(diǎn)的WGS84大地坐標(biāo)；直接將施工網(wǎng)格坐標(biāo)與WGS84大地坐標(biāo)導(dǎo)入手簿，一一對(duì)應(yīng)，進(jìn)行點(diǎn)校正即可。本次測(cè)量采用的是第三種種方法進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的，轉(zhuǎn)換結(jié)果見表3（尼勒克一級(jí)水電站界樁測(cè)量點(diǎn)校正表）。

1mm，垂直為18mm，精度較高，只要保證基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的距離（實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)距離5km）基本就可以代替四等水準(zhǔn)。

界樁點(diǎn)的設(shè)計(jì)：采用GPS-RTK測(cè)出地物和邊界線，并采用Cass繪制的縱斷面圖，根據(jù)測(cè)量結(jié)果按規(guī)范要求布設(shè)界樁，即：1）界樁要容易保護(hù)，不易被損壞，2）界樁要埋設(shè)在容易看到的地方，起到警示作用，3）界樁埋設(shè)要保證有三個(gè)通視方向，應(yīng)埋設(shè)山脊或山坡上。

4.2界樁點(diǎn)放樣及埋設(shè)

征地界樁測(cè)定采用GPS-RTK作業(yè)法對(duì)界樁進(jìn)行放樣及埋設(shè)后的測(cè)量工作，其具體步驟1）坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換、2）位置高程的放樣、3）界樁點(diǎn)的埋設(shè)、4）界樁點(diǎn)坐標(biāo)高程的測(cè)量。

4.3測(cè)量界樁的平面、高程坐標(biāo)、資料的整理等工作

架設(shè)好基準(zhǔn)站，采用GPS-RTK流動(dòng)站做好點(diǎn)校正后，測(cè)出每個(gè)界樁的坐標(biāo)和高程，繪制每個(gè)界樁的點(diǎn)之記。

4.4測(cè)量精度的統(tǒng)計(jì)