GPS-RTK在天然气管道中的应用.pdfVIP

GPS-RTK 技术在长输管道中的应用 作者：张新涛 摘要： RTK （实时动态差分法）是基于载波相位观测值的实时动态定位技术。它能够实 时提供观测点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。该技术应用 到长输管道测量中能大幅提高测量效率和测量精度。文章介绍了RTK 技术用于 长输管道测量的基本原理、坐标转换参数的求取以及检验、中线位置的确定、数 据采集、数据处理等。我们能够从中总结出更多有益的结论，有利于更好的提高 工作效率，获得更准确的、精确度更高的测量数据。 关键词：GPS-RTK ；基准站；流动站；管道测量；工程测量 一、GPS-RTK 技术基本原理 RTK 技术即是载波相位动态实时差分(RealTime Kinematic)技术。其方法是 在基准站上安置一台GPS 接收机，对所有可见GPS 卫星进行连续的观测数据， 通过无线电传输设备，实时地发送给流动站。流动站上，一方面通过无线电接收 来自基准站的数据，另外自身也接收GPS 卫星信号，然后根据相对定位的原理， 实时计算并通过 GPS 手簿显示用户站的三维坐标及其精度。目前可以达到厘米 级精度。 定位 定位 GPS 接受机 数学计算 GPS 接受机 基准站 移动站 流程简图 二、RTK 测量的特点 相对于经典测量学及GPS 常规测量，RTK 测量主要有以下特点： 1．定位精度高：其水平精度和垂直精度达到厘米级别。 2 ．快速提供三维坐标：RTK 通过实时处理能在1s 内即可测得三维坐标。 3 ．作用距离远：作业半径能达到几十公里。 GPS 接收机 GPS 接收机 台 电 电台模式 GPS 接收机 GPS 接收机 GPRS 模式 基准站和移动站之间有两种通信模式。一种是电台模式，其在平原段的有效 距离有几公里，在丘陵、山区段，因被山体阻挡有效距离较短；一种是GPRS 模 式，这需要有两个开通GPRS 流量的电话卡，分别装在两个接收机中。其在平原 段和丘陵段有效距离有几十公里，而且不用架设电台，更加方便。在山区段，只 要有GPRS 信号有效距离同样长，但是有许多山沟没有GPRS 信号，则需用电台 架设在附近山顶进行测量。所以两种方式互为补充，则基本所有地形都可测量。 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，而且重量轻，减轻了现场技术人员的劳动强度，提高工作效率。 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。 三、RTK 在长输管道施工上的应用 1．设计交桩 以往设计交桩时，施工单位需要通过周围固定参照物或者手持GPS 来测量 和控制桩位，RTK 完全不必，只要在桩位上进行坐标采集或者根据设计图纸提 供的桩位坐标就可以精确的找到桩位。 2 ．管道测量放线 以前在长输管道施工中，测量放线使用经纬仪、水准仪或者全站仪，以上仪 器受现场限制较多。在地势起伏大的山区、测量区间内不通视等条件下很不方便， 也不能很好的保证测量精度。RTK 完全避免了以上因素，只要能接收到卫星信 号就能完成工作。 测量放线时，主要使用RTK 操作软件的点放样和线放样功能，该功能可以 在操作手簿中显示出转角桩的位置和中心线的位置以及测量点距离中心线的垂 线距（中心线偏移），测试点距两桩点的距离。而且通过偏移计算可以算出施工 作业带的两条边线，可以顺带放出作业带边线。