張云龍

摘 要：伴隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的不斷發(fā)展和知識型社會體系的構(gòu)建轉(zhuǎn)變，人們對于生活質(zhì)量的要求變得更高，而當(dāng)前的城市地下管線系統(tǒng)已經(jīng)逐漸不能滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中的需求，需要不斷研究開發(fā)新的地下管線技術(shù)，加快地下管線建設(shè)和更新速度。在地下管線的實際測量工作中，一直沿用靜態(tài)測量技術(shù)，雖然測量結(jié)果精度較高，但是測量效率已滿足不了工作需求。而且如果測量完成之后發(fā)生不符合要求情況，需要再次測量，造成時間和人力的浪費，且不能實時測量。本文將著重分析目前出現(xiàn)的基于CORS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段上發(fā)展而出的RTK測量技術(shù)應(yīng)用，RTK技術(shù)具有實時性、高精度、數(shù)據(jù)可靠、適用范圍大以及精度均勻等優(yōu)秀特點，對于地下管線的測量工作提供了較大的幫助。

關(guān)鍵詞：CORS網(wǎng)絡(luò)；RTK技術(shù)；地下管線測量；應(yīng)用

中圖分類號：P228 文獻標識碼：A

一、地下管線測量概論

人們在城市生活之中對于生活設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的要求逐漸增高，不少相關(guān)設(shè)備設(shè)施需要完善，這是保障城市經(jīng)濟不斷發(fā)展和吸引人才的重要因素。而我國各大城市的經(jīng)濟技術(shù)水平發(fā)展穩(wěn)健，使得越來也多的設(shè)施加入城市日常生活中。而這些設(shè)施部分需要使用地下管線，我國城市地下管線由于管理較晚，因此管線密集且沒有詳細的記載和施工資料注明。

除此之外，關(guān)于底線管線的詳細施工資料也沒有進行檔案建立，使得管線的具體資料遺失。因此在其他管線進行施工時，意外施工事故常常出現(xiàn)，對城市居民的生活工作帶來不小的損失。

二、CORS網(wǎng)絡(luò)和RTK技術(shù)講解

1.CORS網(wǎng)絡(luò)和RTK技術(shù)原理

CORS網(wǎng)絡(luò)是利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運行衛(wèi)星定位參考站，由基準站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)等5部分組成，用于提供GPS觀測值、改正數(shù)據(jù)以及狀態(tài)信息。

虛擬參考站系統(tǒng)其實是對多個基站參考站的數(shù)據(jù)進行處理匯總并返回到用戶端，虛擬參考站系統(tǒng)使用過程中，每個單一固定的參考站不會單獨像使用者的移動端發(fā)送信息，而是將所有的GPS測量數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)往系統(tǒng)中心。同時在用戶實際使用之前，需要先向系統(tǒng)中心發(fā)送工作目標的大概坐標，系統(tǒng)中心會通過計算對用戶選擇位置進行分析預(yù)估，同時選取最佳基準站點進行參考，根據(jù)選定參考站對GPS的相對誤差進行不斷修正，將高精度的誤差數(shù)據(jù)發(fā)送到移動用戶設(shè)備上，這類似于一個虛擬的參考基站設(shè)定在了用戶設(shè)備旁邊，用戶設(shè)備可以采用常規(guī)的RTK技術(shù)，對信號進行計算，如此一來計算結(jié)果的可靠程度便大大加強，而信號的精度在有效覆蓋范圍內(nèi)都比較均勻，解決了距離限制問題，保證用戶測量精度。

2.優(yōu)勢分析

與傳統(tǒng)的RTK技術(shù)相比，CORS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用帶來了不小的優(yōu)勢，總結(jié)如下：

（1）節(jié)省基站建設(shè)資源，虛擬基準站完全可以滿足工作需求，實現(xiàn)了單人作業(yè)，更加節(jié)省建設(shè)成本。

（2）工作范圍擴大，距離限制問題得到緩解，只要在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)進行數(shù)據(jù)測量，精度分布均勻。

（3）相較于傳統(tǒng)的RTK技術(shù)，基于CORS網(wǎng)絡(luò)的測量更加精確，由于采用了整個區(qū)域參考站點的觀測數(shù)據(jù)以及移動設(shè)備的觀測數(shù)據(jù)進行差值計算，使得測量精度大大提高。

（4）穩(wěn)定可靠，采取眾多數(shù)據(jù)進行對比分析。

（5）在傳統(tǒng)測量技術(shù)中出現(xiàn)的信號薄弱問題得到緩解，應(yīng)用更加廣泛，在工程監(jiān)測、農(nóng)業(yè)氣象等領(lǐng)域均有發(fā)展空間。

三、CORS網(wǎng)絡(luò)和RTK技術(shù)在地下管線測量中的應(yīng)用

1.控制測量

利用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)進行測量控制，有下面幾個優(yōu)點，它不需要進行傳統(tǒng)復(fù)雜的操作步驟和精密的計算過程就可以實現(xiàn)較為精確的實時定位，直接采取參考站提供的各項數(shù)據(jù)進行修正和校對，這使得地下管線的測量效率得到了提升，對數(shù)據(jù)的精確程度登上了新的層次。用戶端設(shè)置成高程精度3cm，每3分鐘對數(shù)據(jù)進行收集，各控制點間的精度需要滿足測量標準和技術(shù)規(guī)范，并且在測量過程中使用GPS定位進行監(jiān)控。

2.參數(shù)轉(zhuǎn)換

RTK技術(shù)GPS系統(tǒng)常見為WGS84坐標體系，而在地下管線測量過程中，可以采取54和80坐標體系，也可以使用獨立坐標體系。不過獨立坐標系使用之前一定要進行WGS84坐標轉(zhuǎn)換，采用相關(guān)方法進行校準。具體方法如下：

需要3個以上能夠控制該測量區(qū)域且分布均勻的已知控點，采用CORS網(wǎng)絡(luò)和RTK技術(shù)在沒有任何參數(shù)校正的情況下，連接固定參考站進行測量，獲得固定參考站的WGS-84坐標之后，利用RTK自帶應(yīng)用軟件，將以觀測到的WGS-84坐標與提供到的本地坐標進行校正，計算出轉(zhuǎn)換參數(shù)，轉(zhuǎn)換后誤差不宜超過5cm，之后便可以繼續(xù)使用RTK進行測量。

3.外部作業(yè)實施

RTK使用者需要有CORS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供的IP、服務(wù)端口設(shè)置以及用戶名和密碼才可以登錄到當(dāng)?shù)谻ORS系統(tǒng)，這樣才可以登錄并使用系統(tǒng)，進行資源共享。CORS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)已RTCM和CMR格式發(fā)送到用戶的移動設(shè)備，確保接收正常之后，就可以進行實際測量工作。

管線點的測量采用CORS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)，能夠較為輕松的獲得管線點三維坐標，在測量過程中應(yīng)當(dāng)確保定位瞬間GPS接收設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。如果需要用全站儀進行測量，那就需要設(shè)置GPS接收機固定裝置，觀測點每次觀測應(yīng)當(dāng)初始化一次，數(shù)據(jù)采集兩組，每組采集時間大于10秒，當(dāng)數(shù)據(jù)點位差小于2cm時，可以取任意合格數(shù)據(jù)進行記錄。

四、網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)使用中存在的問題及解決辦法

1.衛(wèi)星信號較差

在使用CORS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)時，經(jīng)常會遇到衛(wèi)星信號較差，鎖定衛(wèi)星少于5顆等情況，而在這種情況下很難獲得固定解。一種原因是由于衛(wèi)星分配情況不好，遇到這種情況，我們可以查看衛(wèi)星預(yù)報，選擇良好的時間段進行觀測。第二種原因是建筑物或者植被將信號遮擋，我們可以在四周開闊的地點進行觀測或者使用雙星儀器。

2.固定解無法獲取

如果排除問題1中出現(xiàn)的情況之后，依舊得不到固定解，那么可能出現(xiàn)了其他影響因素。這時候可以對設(shè)備進行重啟操作，重新連接到CORS網(wǎng)絡(luò)，如果依舊沒有得到結(jié)果，可以從新設(shè)置衛(wèi)星高度角，放大到20度以上進行觀測。

3.與主機連接失敗

這種情況主要原因是欠費問題以及網(wǎng)絡(luò)信號較差。

4誤差過大

出現(xiàn)部分測量數(shù)據(jù)誤差較大情況時，說明接收到了多路徑的傳播結(jié)果，因此需要絢麗電磁干擾和水面。

5.首次固定數(shù)據(jù)模糊

在使用CORS網(wǎng)絡(luò)和RTK技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)堅守“二次固定再記錄數(shù)據(jù)”元阿澤，避免首次鎖定衛(wèi)星在初始化后獲得錯誤的模糊數(shù)據(jù)，影響測量結(jié)果。

結(jié)語

綜上所述，在GPS定位基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的CORS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，已經(jīng)逐漸成為了衛(wèi)星定位系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢。而RTK技術(shù)在基于CORS網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)上，已經(jīng)慢慢被運用到各大城市的地下管線系統(tǒng)建設(shè)中，在實際測量工作中，合理利用RTK技術(shù)無疑能為地下管線的鋪設(shè)工作帶來了眾多有利改變，RTK技術(shù)已經(jīng)逐漸成為地下管線測量中十分重要的測量手段。

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