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盐碱湿地河道工程施工控制测量关键技术

工程概述

团泊湿地提升一期项目位于天津市静海区，工程总长度5.341km，其中一纬溪长3.360km，二纬溪长1.981km。一纬溪新开挖段长度2.173km，二纬溪新开挖段长度

1.507km。现场水土流失严重，湿软地质偏多，土壤盐碱化程度高，控制点布设困难，且现场地势复杂，多处点位不通视。在实际工作中需要克服在盐碱湿地区域控制点难以选取等恶劣自然情况进行精确测量。

关键测量技术

无人机勘测

在现场勘测中，受地貌、气候等影响，很多测区人力无法达到，为确保勘测数据准确性和测量人员安全，无人机优秀的安全性、机动性、高效性、精准性等特点，可以直观反映地貌属性，保证勘测工作质量。

确认施工区域

测量工作前期，需确认施工现场位置，可运用AUTOCAD将施工蓝图与对应区域卫星影像合并，确认施工区域以及大致现场障碍因素。（如图1、2、3所示）

图1、2CAD图像、卫星影像

图3合并影像

无人机勘测

通过合并影像可以得知，施工现场区域内有大量农田、电线杆、居民房屋等障碍因素，为详细确认现场障碍因素，需将设计数据录入无人机以确认无人机航拍范围。在卫星、天气合适的情况下，用无人机沿现场左、中、右轴线往返飞行三次，以确认施工范围内的障碍因素。（如图4所示）在某些需精确定位的区域内，可用无人机俯拍并结合设计图得出更详细的障碍因素。（如图5所示）

图4、5无人机确认沿途障碍、无人机确认现场障碍

GPS-RTK测量

受设备和技术条件限制，无人机测得数据误差数十厘米，只能应用于现场的前期勘探工作。为确保工程测量施工精确，需地面测量。由于施工现场属于地形复杂的盐碱湿地环境，传统的光学测量在多数区域内难以达到点位通视，频繁加密不仅使测量任务更加繁重，还会造成大量积累误差，同时光学测量还受到天气等诸多因素影响。因此，GPS-RTK技术所具备的长距离电磁通视、独立的各站观测值、全天候工作和快速精准的采集数据都证明了它更适用于盐碱湿地测量。

GPS-RTK的组成

RTK全称为实时载波相位差分观测值动态定位，主要由基准站、移动站及无线电通讯系统组成。基准站包括GPS接收机及接收天线、无线电数据链电台及发射天线、直流电源;流动站包括GPS接收机及接收天线、电子控制手簿等部分。

RTK定位原理

RTK与GPS技术相结合可以为测点提供准确的厘米级三维坐标。在GPS-RTK工作中，基准站和流动站的GPS接收机同时接收GPS卫星数据。基准站将自身的基本信息和载波观测信号通过数据链传递给移动站;移动站完成初始设置后，把接收到的基准站的信号与自身

的载波观测信号传递给控制器进行实时差分处理并进行坐标及高程参数转换，即可得到移动站的三维坐标。如图6所示：

图6GPS-RTK工作原理图

RTK设置

基准站设置

GPS-RTK在10km范围内精度良好，因此需选取一个可覆盖整个工程的架设点。且建筑物的阻挡和电磁波都会影响GPS-RTK信号传输，所以一般要求架设地点处于空旷且避开高大建筑、信号塔、高压线等强干扰区域。确定架设点以后，将基准站、GPS接收机按照规定安置调校，参数按照工程需求配置。基准站和移动站之间信号传输需同频同波特率，一般以9600为通用波特率。

其中：

H1-电台天线高H2-流动站天线高

移动站设置

移动站一般采用对中杆手持方式配置，装置好移动站GPS接收机后用手簿先后连接基准站和移动站。

坐标系统及高程系统的确定

结合已知点的BJ54坐标与现场GPS采集的WGS-84经纬度坐标，在手簿上进行坐标转换参数，利用3个以上的控制点即可得出布尔莎七参数。再与已知坐标点进行比对，如符合精度要求，输入参数后，GPS-RTK控制器即可测出定位点的独立坐标;如不符合，则需重新计算。

中央子午线的确定

依据建立独立坐标系统的要求，选用任意高斯三度带投影建立坐标，中央子午线经度选择120°。

移动站的测量

待坐标系统与中央子午线都确定，移动站定位后是固定解，即可对测区进行局部和河道断面等测量工作。

主要测量方法

布设控制网（图根控制测量）

图根控制点就是数字化测图直接使用的测量控制点，简称图根点。测定图根点坐标位置的工作叫做图根控制测量[2]。其具体流程如图7所示∶

图7图根控制测量示意图

河道碎步测量

控制网布设完成后，确保无误的情况下，即可开始碎部点的采集工作，即外业数据采集。对于河道测量，河道两岸有大面积的树林，可以采用1+2的作业方式[3]。在测量之前，需核验前一天测量的图根控制点，两次测量坐标限差在规定范围内才能下一步测图工作。若测图过程中出现信号单点，应等待信号稳定后，在附近图根控制点检核，限差要求