RTK技术在河道清淤工程测量中的应用

1、RTK技术在河道清淤工程测量中的应用    关键词:GPS测量;RTK测量;控制测量 1、RTK简介 RTK(Real-time kinematic)实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法,高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值,RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,同时给出厘

2、米级定位结果,历时不足一秒钟。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态;可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业,也可在动态条件下直接开机,并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周未知数解固定后,即可进行每个历元的实时处理,只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形,则流动站可随时给出厘米级定位结果。 2、RTK技术在河道清淤工程测量中的应用 下面以我们工作中河道清淤工程测量的实际经验作些介绍。测区位于河口区东部,起于西河口,止于渔村桥,长约28Km,宽200米(河道中心线向外各100米),测量面积大约5600平方公里。其中包括横断面560个左右,水准45Km,1:500地形图约

3、8Km。测区内部分地段建筑物密集,面积约占整个测区面积30以上,地势较为平坦,局部树木比较集中,通视状况较差,测区内水系发达,纵横交错的沟渠较多,又正逢当前降水量大,交通不便。并且,由于正是中秋季节,测区内有大面积的玉米、高粱、芦苇等高秆作物,实施测量非常困难。 2.1 坐标系统和高程系统的确立 根据一般要求,坐标系统采用1980西安坐标系,高程系统采用1985国家高程基准。 2.2 中央子午线的确定 依据选择中央子午线的一般要求,拟采用任意带高斯投影建立独立坐标系统。中央子午经度线选择为118.5°,带宽1.5°。 2.3 GPS控制网布设 实时动态定位(RTK)测量基线

4、的中误差为12厘米,精度能达到河道测量的要求,本次控制测量选用实时动态测量模式。 把基准站架在已知坐标点上,然后用流动站进行测定,最远距离控制在7千米以内,依次类推,测定所有GPS控制点。 2.4 建立四等高程控制网 在沿狭长河道测区内布设的水准网,其应包含所有的GPS控制点和一级导线点和根据实际情况所测的图根点,现场记录点号应与高程,便于今后与GPS高程进行水准拟和,得到整个测区的正常高。 2.5 地形测量及断面测量 2.5.1 地形测量 地形图比例尺为1:500,拟采用图幅标准分幅法和命名规定;地形图中,四等点高程注记至0.001m,碎部点高程注记至0.01m,地形图的等高距为1.0m。

5、2.5.2 断面测量 (1)断面测量要求 根据水利水电工程测量规范和这次工程特点要求断面间距定为50m;弯道半径(2)断面测量施测方法 断面端点是供断面测量使用的平面和高程依据,断面端点的测设精度,直接影响断面测量的精度,因此,必须使用准确可靠的方法进行,本次测量采用RTK与全站仪相配合的方法,对于比较空旷的地区直接用RTK进行碎步测量,在树林比较茂盛的地区,由附近的一级导线网点直接加密到图根点以配合全站仪进行碎步测量,当流动站因为树林太密没有信号时可用全站仪遥测功能做控制点,但不要超过3站。 2.6 内业数据处理 坐标数据以外业采集的坐标数据为准,不加任何改正; 将一级导线网点GPS的大地高

6、程和四等水准高程通过天宝TGOffice软件进行拟和求差,将高程异常加到所有GPS点高程中,将测区GPS的大地高改到测区正常高; 将坐标数据和改正后的高程数据通过南方CASS7.1地形成图软件,展点绘图。 2.7 施工组织 本项测量工程实行项目负责制,设测量外业和内业技术负责人各负其责,项目负责人全面负责工程的施工和组织,协调各项工作的同步进行,按进度保质保量按时完成该项工程。技术负责人负责进度和技术质量工作,随工程的逐步展开,及时做好质量检查工作,确保各工序各项技术指标满足规定要求,认真落实两级检查一级验收制度,确保工程质量优良。本工程投入动态GPS(RTK)5台套,全站仪2台,电子水准仪1

7、台,计算机4台,打印机1台,绘图机1台,测绘专职人员16人,其中管理人员2人,专业人员6人,一般技术人员8人。确保本项目能保质保量按时完成。 在测量时根据实际情况,机动性的可以分为RTK组4人,两个全站仪组8人,一组水准组5人。根据工程进度情况,每天计划完成任务量,决定如何分组及人员调配,最大效率的利用测量设备、人力资源,争取使测量设备及人力资源达到最优组合,高质量、高效率的完成测量任务。        本次工程最大的特点是实现了GPS卫星定位和全站仪的结合,极大的提高了工作效率。 3、心得体会 各种控制测量传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测,不仅费工费时,要求点间通视,而且精度分布不均匀,且在外业不知精度如何,采用常规的GPS静态测量、快速静态、伪动态方法,在外业测设过程中不能实时知道定位精度,如果测设完成后,回到内业处理后发现精度不合要求,还必须返测,而采用RTK来进行控制测量,能够实时知道定位精度,如果点位精度要求满足了,用户就可以停止观测了,而且知道观测质量如何,这样可以大大提高作业效率。如果把RTK用于公路控制测量、电子线路控制测量、水利工程控制测量、大地测量、则不仅可以大大减少人力强度、节省费用,而且大