提高RTK測量計算精度的方法

（淮河工程集團有限公司 徐州 221009）

隨著科學技術的不斷創新，施工測量設備也在不斷更迭，在大土方量工程和水下土方測量上RTK設備的應用越來越廣泛。本文結合淮河某工程施工中RTK設備測量數據，以河道開挖工程測量為例，闡述RTK設備在工程測量中遇到的相關問題及解決問題的方法。

1 RTK設備在工程測量中遇到的問題

河道開挖工程中，設計文件給出了河道斷面基點以及設計中心線坐標。斷面測量即通過RTK設備在以此兩點形成的直線上采集數據，并得到測點的坐標與高程，通過兩點間的距離和測點高程進行作圖計算。但在實際測量中采集到的部分測點與設計斷面線略有偏差:如圖1所示基點與中心點所在的直線為設計斷面線，n0～nx為實測點，其中部分測點偏離測線。

主要原因有:（1）RTK設備的局限性。當RTK設備上方存在樹木等遮擋物時，會影響其信號的接收，不能得到準確的數據。在實際采點時遇到這種情況，只能偏離測點或者設計測線以外尋求信號，保證測點的完整性；（2）設計斷面線上的隨機測點不具備特征點的性質時不能采用。現場測量時測量員會偏移測點，在其附近尋找合適測點代替原測點，以達到測量數據的合理性；（3）測量人員的業務能力和對設備的操作熟練程度也會影響測量點的選取。

2 通過修正計算消除影響

該方法利用海倫公式計算、處理數據，將偏離的測點投影到設計斷面上，通過修正計算得到精確結果。如圖2所示n0～nx通過計算修正后得到他們在設計斷面線上的投影點o0～ox。

海倫公式是利用三角形的三條邊的邊長（a、b、c）直接求三角形面積的公式。假設在平面內，有一個三角形，邊長分別為a、b、c，三角形的面積S可由以下公式求得而公式里的p為半周長:

具體計算過程為:基點坐標為（X基，Y基）、中心點坐標為（X中，Y中）、實測點 n4點坐標為（X4，Y4）（如圖 3 所示）。

距離基點距離

圖1 設計斷面線圖

圖2 修正后設計斷面線圖

圖3 計算斷面線圖

表1 采集數據處理表

表2 采集數據處理表

圖4 修正后計算數據作圖

圖5 傳統數據作圖

距離中心點距離

中心點與基點距離:

p 為三邊和除以 2，既

S 為面積

通過面積求出偏移距離:d=S/c×2，距中心點距離為

l的數值即為n4點在直線上的投影o4點。

o4點即為修正點，最后通過距離和已知高程Z點作圖求出面積，計算數據見采集數據處理表1。

采集數據處理表中點號、X、Y、Z為采集的數據，通過上述公式計算得出修正后距離，通過距離和高程的數據作圖，并用CAD作圖計算，即圖4中14.0m高程以上的129+424斷面面積為5081.25m2。

3 與傳統計算方法的比較

傳統的計算方法為采集數據處理表2，通過點號數據與中心點坐標數據計算兩點間距離，得出距中心點距離，通過數據在圖中的比例尺得出畫圖用數據欄。通過CAD作圖計算，得出圖5中129+424斷面14m高程以上的面積為5080.45m2。

原數據圖上面積為5080.45m2，實際面積為1016.09m2，經過修正計算得到的數據圖上面積5081.25m2，實際面積為1016.25m2。通過比較，該計算方法提高了計算精度。

受篇幅限制，此次計算僅列舉測點8個。雖然得到修正后的結果看似懸殊不大，但對該工程成千上萬個測量點及幾千萬土方來說影響較大。

4 實際應用結論

（1）該計算方法不僅對陸上測量數據有較好的校正作用，對水下測量數據的校正作用更為明顯，因為測量船體擺動幅度比較大，測點偏離設計線的可能性更高。

（2）計算過程中的偏移距離可以復核測量工作的質量，并能精確地找出問題測點，進而復測或修正。

（3）對于無設計資料或者不規則的區域測量，可先進行采點工作，然后在平面圖上假設一條設計斷面線，把測點校正到此線上進行運算，進而得出相對精確的結果■