尹建文

【摘要】本文通過實際工作介紹了RTK測量技術(shù)在管道數(shù)字化勘界管理中的應(yīng)用及優(yōu)點。

【關(guān)鍵詞】RTK技術(shù) 管線勘界 應(yīng)用

1、引 言

為了便于管道的管理和維護，管道勘界的數(shù)字化和信息化成為了重要的技術(shù)手段；而管道勘界的測量定位以及管道勘界信息的數(shù)字化對管道數(shù)字化系統(tǒng)的可靠性起著關(guān)鍵的作用。隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)的快速發(fā)展， RTK測量技術(shù)應(yīng)用于管道勘界數(shù)字化管理當中，因其精度高、實時性和高效性強，成為最先進的技術(shù)設(shè)備和最經(jīng)濟的技術(shù)方法，在很大程度上提高了工作質(zhì)量和效率。對于管道圖形測量、管道定位和管道施工放樣等方面，獲取大量的地形、管道附屬設(shè)備等定位坐標數(shù)據(jù)，在完善管道基礎(chǔ)信息資料方面可以收到顯著的成效。本文通過吐哈聯(lián)合站—鄯善縣城等8條輸油輸氣管線的勘界，詳細介紹了RTK測量技術(shù)在管道數(shù)字化勘界管理中的應(yīng)用及優(yōu)點。

2、RTK基本原理和應(yīng)用范圍

RTK（Real Time Kinematic）測量技術(shù)即實時動態(tài)測量技術(shù)，是以載波相位測量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的以載波相位測量為依據(jù)的實時差分GPS測量技術(shù)。常規(guī)的GPS測量方法，如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態(tài)實時差分（Real - time kinematic）方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖，各種控制測量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。

高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結(jié)果，并達到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準站的數(shù)據(jù)，還要采集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。流動站可處于靜止狀態(tài)，也可處于運動狀態(tài)；可在固定點上先進行初始化后再進入動態(tài)作業(yè)，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。在整周末知數(shù)解固定后，即可進行每個歷元的實時處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動站可隨時給出厘米級定位結(jié)果。

3、RTK測量的特點

與傳統(tǒng)測量學(xué)及GPS常規(guī)測量相比，RTK 測量主要有以下特點：（1）定位精度高：RTK測量標稱精度可達到為：1cm + 1ppm（平面），2cm + 1ppm（高程）。（2） 快速提供三維坐標：RTK通過實時處理能在2s內(nèi)即可測得三維坐標。（3） 作用距離遠：作業(yè)半徑能達到15km，從理論上一次管道測量作業(yè)線路長度可以達到30km，適合長輸管道野外測量作業(yè)線路較長的實際特點。如采用1+2配置，即一臺基站，兩臺移動站，兩個測量小組可以同時施測，適應(yīng)了長輸管道多機組同時作業(yè)的施工生產(chǎn)組織模式。（4） 操作簡便、一體化便攜式。（5）測站之間無需通視，是相互獨立的觀測值，不存在誤差積累傳播。

4、RTK技術(shù)在數(shù)字化管道勘界中的應(yīng)用

4.1. 勘界任務(wù)：（1）勘定吐哈聯(lián)合站—鄯善縣城管線全線及附屬設(shè)施等8條輸油輸氣管線的權(quán)屬界線；（2）權(quán)屬界線圖的編繪；（3）計算界址點坐標和用地面積；（4）勘測定界技術(shù)報告書的編寫；（5）《吐哈聯(lián)合站—鄯善縣城等8條輸油輸氣管線土地權(quán)屬勘測定界資料匯編》；（6）填寫土勘界證。

4.2測區(qū)概況

吐哈聯(lián)合站—鄯善縣城等8條輸油輸氣管線分布于鄯善縣火車站鎮(zhèn)、七克臺鎮(zhèn)、縣城、連木沁鎮(zhèn)等。管線地理位置在東徑90°00?到90°30?，北緯40°00?至42°00?之間，線路全長約78公里。測區(qū)大部分地段處于極端干旱的典型地區(qū)，降水極少，高溫干燥，春季常有大風，大風來時，飛沙走石，這些都會給外業(yè)勘測帶來困難。

4.3 GPS測量作業(yè)要求： （1）觀測組必須安規(guī)定的時間進行作業(yè)，同步觀測同一組衛(wèi)星。（2）經(jīng)檢查測站上電源電纜和天線等各項聯(lián)結(jié)無誤，且接收機預(yù)置狀態(tài)正確時，方能啟動接收機進行觀測。（3）接收機開始接收數(shù)據(jù)后，觀測員可使用專用功能鍵和選菜單，查看測站信息、接受衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星號、各通道信噪比、相位測量殘差、實時定位的結(jié)果及其變化和存儲介值記錄情況等。

4.4 RTK在管道勘界圖形測量中的應(yīng)用

利用RTK快速定位和實時得到坐標結(jié)果的特點，在一定的測量環(huán)境中可以進行地形的碎部測量。地形點的測量可以在數(shù)據(jù)采集（Data Collection）的功能下進行，也可以根據(jù)現(xiàn)場地形的實際情況進行測量設(shè)定，在測量管道中心線時可以設(shè)定按距離進行采集，距離可以人為設(shè)定；在勻速運動測量的過程中，可以設(shè)定按時間采集，時間間隔也可人為設(shè)定。采集完的地形點坐標經(jīng)過成圖處理，生成數(shù)字化管道地形圖。地形點的采集可以單人作業(yè)，極大地節(jié)約了人力和時間。

5、RTK在管道勘界圖形測量中的應(yīng)用優(yōu)點

5.1 促進管道圖形的數(shù)字化管理和使用

管道圖形的數(shù)字化應(yīng)用，對原始作業(yè)手段在很大程度上有著沖擊作用。傳統(tǒng)的管道測量和維護，它最大的弊端就是圖形不能統(tǒng)一到國家坐標系中，管線點的位置都是相對的，在GIS等管理系統(tǒng)中無法使用。而利用RTK的測量手段，可以得到每一個測點的三維坐標，可以以數(shù)據(jù)、圖形和位置等不同的表現(xiàn)形式反映到不同的應(yīng)用環(huán)境中，為各種人員的使用和管理提供方便。

5.2 前沿科技RTK技術(shù)應(yīng)用

應(yīng)用RTK技術(shù)進行定位時要求基準站接收機實時地把觀測數(shù)據(jù)（如偽距或相位觀測值）及已知數(shù)據(jù) （如基準站點坐標）實時傳輸給流動站GPS接收機，流動站快速求解整周模糊度，在觀測到四顆衛(wèi)星后，可以實時地求解出厘米級的流動站動態(tài)位置。RTK在數(shù)字化管道勘界上的應(yīng)用，使得代表著當今尖端科學(xué)水平“3S”（GPS、GIS、RS）技術(shù)得以在行業(yè)實際應(yīng)用實現(xiàn)突破。借助先進的科技成果使以工程技術(shù)為主的管理水平上了一個新臺階。而“3S”技術(shù)在21世紀涉及到工程技術(shù)行業(yè)，越來越顯示出其優(yōu)越性和先進性。因此，隨著數(shù)字化管道的擴大應(yīng)用和其不斷與GIS的緊密結(jié)合，必將對管道的現(xiàn)代化管理產(chǎn)生深刻的影響。

6、結(jié)束語

土地勘測定界測量是實地劃定用地范圍的過程，一些常規(guī)的測量手段已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展應(yīng)用，“土地”的重要性日益突出，而且為實施建設(shè)項目用地管理工作科學(xué)化、制度化、規(guī)范化，加強地籍管理，保障土地所有者和使用者的合法權(quán)益，根據(jù)國土資源部制定的《建設(shè)用地審查報批管理辦法》和自治區(qū)國土資源局有關(guān)勘界文件，管線的勘界要求日益規(guī)范化，RTK測量技術(shù)應(yīng)用于管道數(shù)字化勘界管理當中，因其精度高、實時性和高效性強，成為最先進的技術(shù)設(shè)備和最經(jīng)濟的技術(shù)方法，在很大程度上提高了工作質(zhì)量和高效率。將RTK技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化管道勘界管理中，在完善管道設(shè)計、對管道施工、測量定位、界樁定位等方面起到了巨大的推動作用，提高了管理勘界的作業(yè)效率和工作質(zhì)量，為管道勘界的數(shù)字化建設(shè)和管理起到了積極的推動作用。

參考文獻

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