RTK~DGPS在工程測(cè)量施工中應(yīng)用

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　　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(diǎn)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(zhǎng)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(cè)量難度較大。

　　2. RTK工作原理

　　RTK~DGPS(Real Time Difference)測(cè)量系統(tǒng)是GPS測(cè)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(cè)量必須采用載波相位觀測(cè)，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測(cè)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)快速地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)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(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，同時(shí)采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動(dòng)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(cè)量中的各個(gè)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(cè)條件即可采用RTK模式作業(yè)。

　　3．1．控制測(cè)量

　　控制測(cè)量，RTK的測(cè)量精度是關(guān)鍵所在。工程中根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的控制網(wǎng)資料，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，選定控制點(diǎn)掛定角（Ⅲ）、白藤（Ⅱ）對(duì)RTK進(jìn)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(jí)的三維控制點(diǎn)對(duì)RTK進(jìn)行高程精度校核。以在確定RTK測(cè)量精度后對(duì)工程的控制網(wǎng)復(fù)測(cè)加密。工程中所用GPS測(cè)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(jí)的平面控制點(diǎn)，相連基線對(duì)控制網(wǎng)有較強(qiáng)的約束力，用RTK對(duì)其基線進(jìn)行往返測(cè)量校核RTK平面精度。測(cè)量成果見下表。

　　從表中可以看到，十公里長(zhǎng)的基線，RTK一站就能完成測(cè)量工作，有效減少了常規(guī)測(cè)量中頻繁轉(zhuǎn)站造成的精度衰減，測(cè)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(diǎn)，利用其于掛定角、IM41進(jìn)行RTK水準(zhǔn)高聯(lián)測(cè)，校核RTK高程測(cè)量精度，測(cè)量成果見下表。

　　如表中所示，RTK在高程測(cè)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(cè)量作業(yè)，水準(zhǔn)路線越長(zhǎng)，其相對(duì)精度評(píng)定通過率就越高。

　　3．2水下地形測(cè)量

　　RTK是現(xiàn)代DGPS測(cè)量模式的一種，其水下地形測(cè)量的方法、原理與DGPS相同，唯有不同的是RTK能夠在極短的時(shí)間內(nèi)完成平面定位、實(shí)時(shí)潮位解算，通過計(jì)算機(jī)與測(cè)深儀鏈接同步采集數(shù)據(jù)，以達(dá)到水下地形三維坐標(biāo)測(cè)量目的,實(shí)現(xiàn)無驗(yàn)潮水下地形測(cè)量。無驗(yàn)潮水下測(cè)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(cè)量的誤差來源主要區(qū)別在于人工驗(yàn)潮與實(shí)時(shí)潮位解算的精度差別。工程中就這一差別進(jìn)行多次比對(duì)，在施工測(cè)區(qū)1：2000水下地形圖作業(yè)中，采用人工驗(yàn)潮、RTK驗(yàn)潮同時(shí)進(jìn)行的作業(yè)方法，就同一份外業(yè)成果分別進(jìn)行不同驗(yàn)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(cè)量控制范圍廣、操作簡(jiǎn)變，能有效減少了因地形復(fù)雜帶來的繁重工作量。

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

　　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(jìn)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(cè)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(shí)應(yīng)注意其控制的有效范圍。