地下管線測繪中RTK的精確性和可靠性

李春

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，地下管線建設(shè)任務(wù)愈加急切。城市地下管線建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的任務(wù)，精確性與可靠性要求非常高。因此，在進(jìn)行地下管線施工之前，必須將測繪工作妥善做好。RTK是當(dāng)今地下管線建設(shè)中運(yùn)用到的一種新型測量技術(shù)，在城市地下管線建設(shè)測量工作中起到重要作用。本文通過對地下管線測繪中RTK技術(shù)的精確性與可靠性的相關(guān)內(nèi)容展開深入的研究與分析。

關(guān)鍵詞：地下管線建設(shè) RTK技術(shù) 精確性 可靠性

中圖分類號：TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（a）-0049-02

RTK就是測繪工作中經(jīng)常提到的實(shí)時(shí)定位技術(shù)，主要是由基準(zhǔn)站將觀測到的所有衛(wèi)星數(shù)據(jù)，以連續(xù)形式不斷發(fā)射出去，在經(jīng)過流動(dòng)站進(jìn)行實(shí)時(shí)差分的程序，實(shí)現(xiàn)載波相位觀測值的分析與處理，進(jìn)而得到所需觀測點(diǎn)的具體坐標(biāo)、高程以及精確度的數(shù)據(jù)。因此，實(shí)時(shí)定位技術(shù)以其方便、靈活等優(yōu)勢，在城市地下管線測繪工作中得到廣泛運(yùn)用[1]。但是，隨著科技的不斷發(fā)展，很多新型材料都具有一定的反射性，加之城市車輛的不斷增加，給實(shí)時(shí)定位技術(shù)的現(xiàn)場作業(yè)帶來了一定的難度。

1 RTK的工作原理

RTK技術(shù)是一種對實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與測量的技術(shù)。其主要根據(jù)是載波相位的測量，同時(shí)兼具載波相位的測量以及信息傳遞技術(shù)的測量技術(shù)。RTK技術(shù)測量主要包括了基準(zhǔn)站信息接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈以及信息流動(dòng)站接收機(jī)三大主要部分。在RTK技術(shù)開展定位工作的時(shí)候，載波相位與偽距等得到的測量值，基準(zhǔn)站接收到的信號通過基準(zhǔn)站的無線電將信號傳遞到流動(dòng)站當(dāng)中，流動(dòng)站在接受到基準(zhǔn)站發(fā)來的信號后，對其載波相位的觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過差分的形式進(jìn)行處理，最終將基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間的坐標(biāo)差精準(zhǔn)的計(jì)算出來，同時(shí)流動(dòng)站上每一個(gè)觀測點(diǎn)的平面坐標(biāo)值與高程均能夠在基準(zhǔn)站坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過加上坐標(biāo)來獲得每一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值。RTK技術(shù)的精確度可以做到厘米單位，同時(shí)將工作效率實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升，在線路眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地下管線建設(shè)項(xiàng)目中有著極其重要的作用。

2 提升RTK定位技術(shù)精確度的方法

（1）在各方面條件得以具備的前提下，運(yùn)用RTK測繪技術(shù)是一種最佳的選擇。在條件不具備的前提下，可以在管線鋪設(shè)的合適位置上，以RTK測繪技術(shù)為基本控制點(diǎn)，為全站作業(yè)提供方便。將RTK——全站儀實(shí)現(xiàn)一個(gè)有機(jī)結(jié)合，使得每一個(gè)裝置發(fā)揮其應(yīng)有的作用與優(yōu)勢，最終達(dá)到事半功倍的效果。

（2）在運(yùn)用RTK測繪技術(shù)對施測控制點(diǎn)積進(jìn)行加密的時(shí)候，在建立在RTK技術(shù)高程控制數(shù)據(jù)精確度不受影響的前提下進(jìn)行[2]。針對基準(zhǔn)站的選擇與流動(dòng)站的站點(diǎn)確定，自然地理位置確定的時(shí)候，要選擇在高于所需探測物理的自然位置，與所選地點(diǎn)周圍的已知點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)核對，然后對其所得來的數(shù)據(jù)進(jìn)行粗差的篩選，保證其精準(zhǔn)度。

（3）正對RTK測繪技術(shù)中發(fā)生的失鎖現(xiàn)象，要重新進(jìn)行初始化設(shè)置，然后在初始化成功結(jié)束后，結(jié)合所探知的已知點(diǎn)進(jìn)行核對，對發(fā)生失鎖比較多的線路階段，就需要采用全站儀的信息收集方法開展物探點(diǎn)站信息的全面收集工作。

（4）在一定條件下，對于圖根控制的加密工作，最好是采用雙基站的模式。由此一來，能夠最大限度地降低大氣中對流層對實(shí)施檢測技術(shù)造成的影響，減少隨機(jī)性的偶然性誤差。這將把基準(zhǔn)站對實(shí)施定位技術(shù)站點(diǎn)系統(tǒng)的誤差值降到最低。

（5）對實(shí)時(shí)定位技術(shù)測繪的參數(shù)最好設(shè)置為七參數(shù)的實(shí)施模式。這樣可以充分保證RTK最終測量數(shù)據(jù)的可靠性以及數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

（6）通常基準(zhǔn)站的位置應(yīng)選擇遠(yuǎn)離強(qiáng)電干擾源與信號干擾物的范圍內(nèi)，基準(zhǔn)站跟流動(dòng)站二者之間的距離要控制在5km之內(nèi)，以此來保證信息傳播的完整性與精準(zhǔn)性。

（7）在實(shí)時(shí)定位技術(shù)開展作業(yè)的范圍內(nèi)，需要通過全站儀進(jìn)行全方位檢測，在經(jīng)由全站儀實(shí)施檢測的地下線路階段需要由RTK進(jìn)行檢測，將檢查與復(fù)核的機(jī)會(huì)大大提升，使得對比率更加明顯。

3 提升RTK定位技術(shù)的可靠性措施

（1）在開展城市地下管線建設(shè)測量工作的時(shí)候，與常規(guī)的GPS定位系統(tǒng)一樣，RTK定位技術(shù)同樣也會(huì)受到空中衛(wèi)星信號的干預(yù)與控制。定位技術(shù)的發(fā)揮與應(yīng)用受到一定的限制。因?yàn)橐粋€(gè)城市的底線管線設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，鋪設(shè)、填埋的環(huán)境更為多變，特別是在地上建筑物較為集中的地區(qū)，相應(yīng)的地下管線建設(shè)更是縱橫交錯(cuò)。很對的地下管線在設(shè)置的時(shí)候，常常被設(shè)置在一些狹窄路面旁邊，此時(shí)，實(shí)時(shí)定位技術(shù)的信號是很難順利穿過狹窄建筑物，情況嚴(yán)重的時(shí)候，定位信號根本沒有辦法到達(dá)事先指定的地點(diǎn)，進(jìn)而直接影響RTK接收機(jī)接受不到來自基準(zhǔn)站發(fā)出的信號，不能順利實(shí)現(xiàn)定位作業(yè)，就算定位成功，其誤差是較大的，最終對地下管線的建設(shè)毫無幫助[3]。所以，為了進(jìn)一步使得RTK信號接受的精準(zhǔn)性與安全性獲得大幅度提升，我們可以對GPS接收機(jī)的技術(shù)進(jìn)行深入研究，提高其技術(shù)含量。同時(shí)，還可以進(jìn)一步對多種衛(wèi)星系統(tǒng)兼容裝置展開深入的研究與探析，由此來實(shí)現(xiàn)RTK接收機(jī)的測量技術(shù)的精準(zhǔn)度獲得更進(jìn)一步提升，最終實(shí)現(xiàn)地下管線鋪設(shè)的精準(zhǔn)定位。

（2）在城市地下管線建設(shè)過程當(dāng)中，RTK測量技術(shù)的運(yùn)用使得管線建設(shè)的效率與質(zhì)量得到了很大提升。特別是流動(dòng)站點(diǎn)在接受基準(zhǔn)站點(diǎn)所發(fā)出的信號時(shí)，信號的可靠性與連續(xù)性非常好。在一定情況下，流動(dòng)站點(diǎn)跟基準(zhǔn)站點(diǎn)二者之間的距離遠(yuǎn)近直接對基準(zhǔn)站電臺的功率產(chǎn)生影響，加之，電磁對其產(chǎn)生的干擾與城市間濃密建筑物的阻擋，極易造成RTK作業(yè)中斷，無法工作[4]。為了避免此類問題的發(fā)生，對其發(fā)生的問題進(jìn)行解決，需要在城市間建立GPS裝置連續(xù)運(yùn)行的參考站，由此一來，不僅可以不依靠電臺實(shí)現(xiàn)信號的傳播，同時(shí)還保證了RTK通信方式的可靠性與連續(xù)性。

（3）在城市地下管線建設(shè)作業(yè)中，管線測量工作尤為重要，不僅測量地點(diǎn)對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，測量時(shí)間不同，所獲得的測量結(jié)果也不盡相同。特別是在一天當(dāng)中正午時(shí)刻左右，RTK極易受到來自于大氣電離層電磁的干擾，信號接受斷斷續(xù)續(xù)、不完整；嚴(yán)重的時(shí)候，信號接受中斷，進(jìn)而直接對初始化的時(shí)間產(chǎn)生影響，延長初始化的時(shí)間，更甚者導(dǎo)致初始化無法完成，測量工作也就無從談起[5]。為了將這一問題很好的解決，確保RTK技術(shù)測量數(shù)據(jù)的精確度，就需要相關(guān)工作人員在開展工作之前對其測量時(shí)間進(jìn)行謹(jǐn)慎選擇、全面衡量，最好的測量時(shí)間應(yīng)該避開電離層高發(fā)期，進(jìn)而免受其干擾。

4 結(jié)語

在城市地下管線建設(shè)中，RTK技術(shù)以其自身具有的優(yōu)勢：操作簡單、精確度高、信息傳播速度快、可靠性強(qiáng)等獲得廣泛青睞。RTK技術(shù)能夠快速地提供地下管線鋪設(shè)空間中各個(gè)路段、物體的三維坐標(biāo)，使得地下管線測量工作的效率實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步提升，使得測量成本大大降低。更重要的是保證了測量結(jié)果的精確性與可靠性，是當(dāng)今一種非常科學(xué)、簡單、實(shí)用、可靠的測量技術(shù)。但是，在實(shí)際運(yùn)用過程中，依舊出現(xiàn)一些因素導(dǎo)致測量結(jié)果有所偏差，因此，RTK技術(shù)的研究仍需再接再厲，繼續(xù)開展深入研究。

參考文獻(xiàn)

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