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1、GPSGPS RTKRTK技术在地下管线测量中的应用技术在地下管线测量中的应用摘摘 要要:本文简要介绍了GPS RTK技术的基本原理,并对该技术在地下管线测量中的一些应用，结合实际工作经验进行了详细的分析与总结。关键词关键词: GPS RTK 地下管线0 引引 言言随着全球定位系统( GPS) 技术的快速发展,测绘行业正面临着一场意义深远的变革，而测绘领域也由此步入了一个崭新的时代。 RTK(Real Time Kinematic) 技术是GPS 测量技术发展里程中的一个标志,由于RTK测量技术的精度高、实时性和高效性,使得其在城市测绘中的应用越来越广。1 RTKRTK基本原理介绍基本原理介绍
2、RTK测量技术即实时动态测量技术,是以载波相位测量与数据传输技术相结合的以载波相位测量为依据的实时差分GPS 测量技术,他由3 部分组成:基准站接收机。数据链。流动站接收机。GPS RTK定位过程:基准站实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站,在流动站通过无线电接收基准站发射的信息,将载波相位观测值实时进行差分处理,得到基准站和流动站的坐标差X 、Y 、Z ;坐标差加上基准站坐标得到流动站每个点的WGS - 84 坐标,通过坐标转换参数转换得出流动站每个点的平面坐标x 、y 和海拔高程h 。2 RTKRTK技术在地下管线测量中的应用技术在地下管线测量
3、中的应用地下管线测量有着自身的特点，探测的对象包括埋设于地下的给水、排水、燃气、热力、工业等各种管道以及电力、电信电缆。由于地下管线埋设的复杂性决定了我们需要实测的管线点位也就特别多，外业测量任务也就特别重。管线点包括线路特征点和附属设施（附属物）中心点，可分为明显管线点和隐蔽管线点两类。它的分布很有特点：在市区内主要分布在各条马路的路面及人行道上，相对集中且呈带状分布；在郊区主要是石油、给水、电信等长途输送管道，线路单一且距离较长。针对上述特点若采用传统测量方法则必须先沿测区布设大量的导线点，再采用全站仪进行施测，每个施测小组至少34人方可进行工作，而且由于通视条件的约束，往往需要频繁的转移
4、测站，工作效率很低。特别是针对郊区的单一管线测量，仅从时效上来讲是让人难以忍受的。而RTK技术的运用恰恰解决了这种中、长距离测量的难题。相对于传统测量方法，RTK 测量主要有以下特点：1 施测距离远RTK作业半径是指流动站与基准站的直线距离，一般能达到6km左右，若卫星条件理想，电台信号强，可达到10km-15km。适合带状测区以及长途输送管道的实际特点。2 定位精度高RTK测量标称精度可达到为：1cm 1ppm（平面），2cm 1ppm（高程）。而常规测量中地下管线点的测量精度：平面位置中误差不得大于5cm(相对于临近控制点)，高程测量中误差不得大于3cm(相对于临近控制点)。相比较，优势尽
5、显。3 测量速度快RTK通过实时处理能在2s内即可测得三维坐标。如采用1+2配置，即一台基准站，两台流动站，两个测量小组可以同时施测，必要时还可以1+3配置。这就适应了实测的管线点位多的要求。4 操作简便、一体化便携式RTK技术的自动化程度高，观测人员主要是摆好基准站，然后进行流动站工作，而其它观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。流动站重量较轻，便于携带，减轻了现场测量人员的劳动强度，而且可以一个人单独作业，提高了工作效率。5 测站之间无需通视，是相互独立的观测值，不存在误差积累传播。3 RTKRTK的仪器操作过程的仪器操作过程下面以我院Ashtech GPS 接收机为例进行说明
6、。(1)GPS RTK基准站的设置基准站应安置在天空比较开阔的地方,应该能够看到高度角15以上的天空。相对周围的地形，站点应处于较高处，以便电台信号发射距离更远。一般情况下基准站的WGS - 84 坐标为已知，若没有，可通过本测区的GPS控制网获得。在实时测量开始前,必须保证电台天线已和电台相连,否则电台会容易被损坏。打开基准站接收机,连接操作手薄，打开工程项目、设置基准站WGS - 84坐标、选取天线类型、输入仪器高、完成基准站设置。(2)RTK流动站的设置基准站设置完毕后，打开流动站接收机，连接操作手薄，选取天线类型、输入仪器高、完成流动站设置。(3) 坐标投影转换在本测区范围附近选择34
7、个已知GPS点进行坐标投影转换，以获得本测区的坐标投影转换参数。参数获得后，必须到已知点上进行数据采集，经比较无误后方可对测区进行坐标测量。4 RTK测量技术的局限性测量技术的局限性当前,RTK技术对城市测量来说,也存在一定的局限性,具体表现在以下几个方面。一是卫星信号问题。RTK同静态GPS一样都受卫星信号的牵制。在城市高楼密集区、或其他卫星接收不好的地方,得不出固定解。二是数据传送问题。能否连续地、可靠地接收基准站播发的信号,是RTK 能否成功的关键。在城市地区,由于高楼大厦的阻挡或其它无线电波的干扰,流动站经常接收不到基准站发射的信息, 另外由于电台功率的原因,限制了流动站和基准站的距离。使得RTK作业无法进行。尽管RTK技术存在着上述缺点，但它对于测绘行业却越来越重要。应用的领域也越来越宽。随着科技的不断发展我相信RTK技术会更完善，到那时，RTK的使用会更方便、更精确、更灵活、更可靠。我们的测绘任务将成为让人愉悦的工作。参考文献参考文献1 徐绍铨等.GPS 测量原理及应用. 武汉测绘科技大学出版社,19982 张序.测量学. 东南大学出版社,2006
