RTK~DGPS在工程測量施工中應(yīng)用

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

　　1. 工程概況

　　磨刀門主干道（一期）整治工程，是廣東省珠江河口整治工程的一部分，位于廣東省珠海市西南部磨刀門水道，其工程重點為河道疏浚。施工區(qū)域包括疏浚Ⅰ、Ⅱ標(biāo)及白龍河吹填區(qū)，疏浚區(qū)上下游全長8.5km，底寬400~500m，疏浚區(qū)中心距吹填區(qū)直線距離約10km，水陸交通方便，但區(qū)域覆蓋范圍大，要跨越磨刀門水道和鶴洲北水道以及大量灘涂區(qū)，測量難度較大。

　　2. RTK工作原理

　　RTK~DGPS(Real Time Difference)測量系統(tǒng)是GPS測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)構(gòu)成的組合系統(tǒng)。高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測的實時動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r快速地提供測站點在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。流動站通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，同時采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理，同時給出厘米級定位結(jié)果，歷時不到一秒鐘。流動站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運動狀態(tài)，也可在動態(tài)條件下直接開機，并在動態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。

　　3. 工程應(yīng)用

　　RTK技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工程測量中的各個環(huán)節(jié) ，只要工程精度要求允許，滿足RTK數(shù)據(jù)傳輸要求及GPS的觀測條件即可采用RTK模式作業(yè)。

　　3．1．控制測量

　　控制測量，RTK的測量精度是關(guān)鍵所在。工程中根據(jù)設(shè)計單位提供的控制網(wǎng)資料，經(jīng)現(xiàn)場勘察，選定控制點掛定角（Ⅲ）、白藤（Ⅱ）對RTK進行平面精度校核，選定廣磨2-18-3（Ⅱ）及控制網(wǎng)中較高等級的三維控制點對RTK進行高程精度校核。以在確定RTK測量精度后對工程的控制網(wǎng)復(fù)測加密。工程中所用GPS測量轉(zhuǎn)換參數(shù)由監(jiān)理部提供。

　　3．1．1平面精度校核

　　掛定角（Ⅲ）、白藤（Ⅱ）是控制網(wǎng)中較高等級的平面控制點，相連基線對控制網(wǎng)有較強的約束力，用RTK對其基線進行往返測量校核RTK平面精度。測量成果見下表。

　　從表中可以看到，十公里長的基線，RTK一站就能完成測量工作，有效減少了常規(guī)測量中頻繁轉(zhuǎn)站造成的精度衰減，測邊精度介于四、五等之間，平面精度可靠。

　　3．1．2高程精度校核

　　控制網(wǎng)中，廣磨2-18-3是國家（Ⅱ）水準(zhǔn)控制點，利用其于掛定角、IM41進行RTK水準(zhǔn)高聯(lián)測，校核RTK高程測量精度，測量成果見下表。

　　如表中所示，RTK在高程測量中在穩(wěn)定性上還有一定的不足，但就其成果作為圖根高程控制還是可行的。值的一提的是在RTK數(shù)據(jù)鏈的有效覆蓋范圍內(nèi)，RTK能一站完成高程測量作業(yè)，水準(zhǔn)路線越長，其相對精度評定通過率就越高。

　　3．2水下地形測量

　　RTK是現(xiàn)代DGPS測量模式的一種，其水下地形測量的方法、原理與DGPS相同，唯有不同的是RTK能夠在極短的時間內(nèi)完成平面定位、實時潮位解算，通過計算機與測深儀鏈接同步采集數(shù)據(jù)，以達到水下地形三維坐標(biāo)測量目的,實現(xiàn)無驗潮水下地形測量。無驗潮水下測量原理如下圖所示。

　　從圖中可以看到，RTK與普通DGPS水下地形測量的誤差來源主要區(qū)別在于人工驗潮與實時潮位解算的精度差別。工程中就這一差別進行多次比對，在施工測區(qū)1：2000水下地形圖作業(yè)中，采用人工驗潮、RTK驗潮同時進行的作業(yè)方法，就同一份外業(yè)成果分別進行不同驗潮方法后處理，結(jié)果顯示斷面圖形非近視，斷面面積互差在0.5%~1.5%之間。

　　4. 結(jié)論

　　1RTK作業(yè)不受通視條件影響、單站測量控制范圍廣、操作簡變，能有效減少了因地形復(fù)雜帶來的繁重工作量。

　　2RTK測量精度具有一定的可靠性，控制測量，地形、地藉測量，施工放樣等在工程中廣泛應(yīng)用，無驗潮水下地形測量，在風(fēng)浪、潮差較大的區(qū)域的測量作業(yè)更顯現(xiàn)出RTK的作業(yè)優(yōu)勢。

　　3RTK~DGPS采集的定位坐標(biāo)數(shù)據(jù)是GW84坐標(biāo)，如在其它坐標(biāo)網(wǎng)格中進行RTK作業(yè)需求取定位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，轉(zhuǎn)參數(shù)質(zhì)量的好壞直接影響RTK的測量精度。

　　4RTK技術(shù)受到基準(zhǔn)站傳播差分改正數(shù)有效范圍的限制，在大區(qū)域?qū)嵤┳鳂I(yè)時應(yīng)注意其控制的有效范圍。