試論城市地下管線測量中RTK技術(shù)的有效應(yīng)用

劉建文

摘 要： 本文以城市地下管線測量為背景，分析RTK技術(shù)的實際應(yīng)用問題。意在通過本文論述，能夠進(jìn)一步提升RTK技術(shù)在城市地下管線測量中的應(yīng)用效率，從而完善城市地下基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃體系，并且推動其向科學(xué)化和自動化方向轉(zhuǎn)型。

關(guān)鍵詞： 城市地下管線;測量工作;RTK技術(shù);有效應(yīng)用

【中圖分類號】P228 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）04-0007-01

引言：城市地下管線勘探涉及到了諸多領(lǐng)域，例如市政領(lǐng)域、規(guī)劃領(lǐng)域、地理學(xué)領(lǐng)域等，而落實地下管線監(jiān)測能夠有效提供地下管線布局科學(xué)性，為城市既有基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化以及未來基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供相關(guān)的依據(jù)。隨著信息技術(shù)的不斷優(yōu)化和升級，當(dāng)前城市地下管線監(jiān)測已經(jīng)逐步向智能化方向轉(zhuǎn)型。大量的信息技術(shù)為地下管線監(jiān)測提供了升級的渠道，同時如何加強(qiáng)技術(shù)的使用規(guī)范性也是當(dāng)前面臨的重要問題。

1 RTK技術(shù)應(yīng)用原理概述

RTK技術(shù)又稱動態(tài)定位技術(shù)，是建立在載波相位觀測值的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的三維坐標(biāo)定位技術(shù)，能夠有效提供地下管道的規(guī)劃路線，具有極高的精度。該項技術(shù)主要依賴于觀測站、流動站和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行結(jié)合作業(yè)，流動站可以將觀測站監(jiān)測到的管道信息和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并且采集GPS坐標(biāo)，這些數(shù)據(jù)和坐標(biāo)統(tǒng)一經(jīng)過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分類整理，借助信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)精準(zhǔn)定位和坐標(biāo)體系建立。從而能夠正確定位管道的整體結(jié)構(gòu)和重要節(jié)點。獲取GPS坐標(biāo)需要依靠衛(wèi)星導(dǎo)航和衛(wèi)星定位技術(shù)，并且通過系統(tǒng)自身基站接收到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，能夠?qū)σ呀?jīng)建立的三維立體坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)修復(fù)，從而能夠進(jìn)一步得到科學(xué)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系。

2 RTK系統(tǒng)組成及應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)。整體系統(tǒng)主要由GPS接收機(jī)、無線電系統(tǒng)、傳輸設(shè)備、電子手簿等構(gòu)成基站，這其中，接收機(jī)以及無線電系統(tǒng)主要對接GPS通訊系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性較對，傳輸設(shè)備能夠發(fā)送信號，而在作業(yè)過程中，相關(guān)設(shè)備的調(diào)試都要按照電子手簿進(jìn)行。

2.2 應(yīng)用優(yōu)勢。RTK技術(shù)作為城市地下管線勘測的主要技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對不同環(huán)境的靈活性調(diào)整，不僅能夠減少測量工作時間，也能夠進(jìn)一步降低人工成本和后期的修護(hù)成本。另外該項技術(shù)精度極高，且受天氣環(huán)境和外在測量環(huán)境影響較小。同時該項技術(shù)操作簡便，設(shè)備的自動化程度較高，體積較小，自重輕，因此會大大降低外出勘測的強(qiáng)度。而隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前RTK技術(shù)已經(jīng)逐步獲得了更高的應(yīng)用優(yōu)勢，檢測工作可以在幾秒鐘內(nèi)完成，受到了當(dāng)前城市管理諸多領(lǐng)域的廣泛好評。

3 RTK技術(shù)在城市地下管線勘測中的實際應(yīng)用

3.1 實際案例闡述。為了進(jìn)一步提升RTK技術(shù)在城市地下管線勘測中的應(yīng)用成效，本文著重利用某城市地下管線勘測工作實踐案例進(jìn)行分析。本案例的勘測環(huán)境地勢較為平坦，道路寬敞，地上建筑物規(guī)模較小，空地面積較多，雖然存在較多的道路綠化植物，但是對視空的影響較小。同時整體勘測范圍較大，作業(yè)時間有限，傳統(tǒng)的勘測方式無法在短時間內(nèi)完成勘測作業(yè)。縱觀整體，環(huán)境影響因素較少，勘測作業(yè)要求較高，因此利用RTK技術(shù)進(jìn)行地下管線勘測具有可行性，勘測作業(yè)使用了單基站RTK技術(shù)以及全站儀進(jìn)行綜合作業(yè)。

3.2 參數(shù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合測量區(qū)域的實際情況以及城市本身自有的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，在測量過程中需要將城市的獨立坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，GPS系統(tǒng)選取WGS-84坐標(biāo)系，通過實際的前期勘測點進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換才可以完成測量作業(yè)。在運用RTK技術(shù)時，主要依據(jù)4、7參數(shù)法以及坐標(biāo)校正法進(jìn)行坐標(biāo)精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。在整體的作業(yè)范圍內(nèi)，首先選擇五個控制點，利用網(wǎng)絡(luò)RTK基站進(jìn)行控制點坐標(biāo)獲取，并且將五個控制點與WGS-84坐標(biāo)系進(jìn)行結(jié)合，融合之后的坐標(biāo)點將納入電子手簿中，最后根據(jù)0至2cm的標(biāo)準(zhǔn)，對轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)系進(jìn)行殘差明確。

3.3 實際勘測作業(yè)。在實際的測量作業(yè)中，需要嚴(yán)格根據(jù)事先轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)系定位管線的基礎(chǔ)位置，首先，利用RTK技術(shù)能夠?qū)崟r獲取勘測范圍內(nèi)的管線三維坐標(biāo)，并且測量元素>5，測量率為3秒，同時在測量過程中，為了進(jìn)一步提升定位瞬間的精準(zhǔn)度，需要加強(qiáng)GPS接收機(jī)的穩(wěn)定性，并且在獲取數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)的過程中，要根據(jù)預(yù)定精度進(jìn)行數(shù)據(jù)劃分和定位。

3.4 測量圖根點。在測量圖根點期間，要保證測量的精度與測量依據(jù)相符，且綜合同一個測量點進(jìn)行三次以上的連續(xù)測量，將其平均值作為最終的測量結(jié)果且多次測量的誤差要在兩厘米以下。如果在測量過程中出現(xiàn)了點位丟失的現(xiàn)象，要及時進(jìn)行數(shù)據(jù)更新并重新測量。同時針對實際的測量情況來看，由于測量環(huán)境中的障礙物較多，會影響到測量信號和數(shù)據(jù)的傳輸有效性，因此在計算坐標(biāo)解時具有一定的難度，在實際的作業(yè)中通過移動接收機(jī)的方式獲得了固定解，并且通過緩慢移動接收機(jī)的方式落實勘測作業(yè)。

3.5 精度解析。為了進(jìn)一步確保地下管線測量的精準(zhǔn)性，在實際作業(yè)中利用了全站儀進(jìn)行輔助測量。全站儀能夠?qū)崿F(xiàn)測角和測距的精度掌控，因此利用其重新檢驗圖根點以及相關(guān)坐標(biāo)的精準(zhǔn)性。經(jīng)過檢測之后，將最大點位的誤差控制在5cm以下，最大的高程誤差控制在3.5cm以下，最后的檢測數(shù)據(jù)中點位誤差為3cm，高程誤差為2.6cm，這與預(yù)先規(guī)定的誤差標(biāo)準(zhǔn)相符，因此，測量結(jié)果具有精準(zhǔn)性，可以為地下管線規(guī)劃工作服務(wù)。

3.6 RTK技術(shù)在地下管線勘測中應(yīng)用的注意事項。與傳統(tǒng)的靜態(tài)GPS勘測技術(shù)相比，當(dāng)前新型的RTK勘測技術(shù)出現(xiàn)誤差的幾率更大，但是擁有更高的精準(zhǔn)性發(fā)展空間。因此在實際的測量工作中，需要針對測量結(jié)果進(jìn)行反復(fù)驗證和仔細(xì)檢查，還需要實時觀測信號的接收及傳輸情況，避免出現(xiàn)因為傳輸狀態(tài)不穩(wěn)定而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失情況。另外，為了進(jìn)一步提升RTK測量技術(shù)的精準(zhǔn)性，要利用全站儀、衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等方式進(jìn)行輔助檢測。另外在測量過程中可以適當(dāng)增加測量點，實現(xiàn)多角度全方位的測量，從而進(jìn)一步檢測測量結(jié)果。另外，在使用過程中要加強(qiáng)測量設(shè)備的保護(hù)力度，避免外界碰撞、腐蝕等因素降低測量的精準(zhǔn)性。

結(jié)語：綜上所述，隨著信息技術(shù)體系的不斷豐富，當(dāng)前城市地下管線勘測工作也逐漸向智能化和自動化方向轉(zhuǎn)型，利用RTK技術(shù)進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型，結(jié)合全站儀、GPS定位系統(tǒng)以及城市坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行多項輔助，建立起穩(wěn)定的三維坐標(biāo)系，不僅能夠減輕人員工作的壓力，也可以有效提升數(shù)據(jù)檢測的精準(zhǔn)性和效率。

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