rtk技術(shù)在數(shù)字化管道測(cè)量中的應(yīng)用

1、RTK技術(shù)在數(shù)字化管道測(cè)量中的應(yīng)用大慶油田建設(shè)集團(tuán)管道工程公司華晶1、引言為了便于管道的管理和維護(hù)，管道的數(shù)字化和信息化成為了重要的技術(shù)手段；而管道的測(cè)量定位以及管道信息的數(shù)字化對(duì)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(cè)量技術(shù)應(yīng)用于管道數(shù)字化管理當(dāng)中，因其精度高、實(shí)時(shí)性和高效性強(qiáng)，成為最先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)方法，在很大程度上提高了工作質(zhì)量和效率。對(duì)于管道圖形測(cè)量、管道定位和管道施工放

2、樣等方面，獲取大量的地形、管道附屬設(shè)備等定位坐標(biāo)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。隨著西氣東輸冀寧支線和西部管道工程數(shù)字化管道的建設(shè)，我公司對(duì)RTK技術(shù)進(jìn)行跟蹤學(xué)習(xí)，了解掌握其工作原理，于2005年引進(jìn)了南方測(cè)繪S80和S82RTK的12配置測(cè)量系統(tǒng)，并在西部管道工程項(xiàng)目和淮武輸氣管道工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)工程測(cè)量中得到成功應(yīng)用。2、RTK基本原理RTK(RealTimeKinematic)測(cè)量技術(shù)即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)是以載波相位

3、測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的以載波相位測(cè)量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)是GPS測(cè)量技術(shù)發(fā)展里程中的一個(gè)標(biāo)志它由三部分組成:①基準(zhǔn)站接收機(jī)②數(shù)據(jù)鏈③流動(dòng)站接收機(jī)RTK工作原理是:在已知高等級(jí)點(diǎn)上(基準(zhǔn)站)安置1臺(tái)GPS接收機(jī)對(duì)所有可見(jiàn)衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測(cè)并將其觀測(cè)數(shù)據(jù)和測(cè)站信息通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備實(shí)時(shí)地發(fā)送給流動(dòng)站流動(dòng)站GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)通過(guò)無(wú)線接收設(shè)備接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)然后根據(jù)相對(duì)定位的原理實(shí)時(shí)解算出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)及

4、其精度。3、RTK測(cè)量的特點(diǎn)相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量學(xué)及GPS常規(guī)測(cè)量，RTK測(cè)量主要有以下特點(diǎn)：3.1定位精度高RTK測(cè)量標(biāo)稱精度可達(dá)到為：1cm1ppm（平面），2cm1ppm（高程）。3.2快速提供三維坐標(biāo)RTK通過(guò)實(shí)時(shí)處理能在2s內(nèi)即可測(cè)得三維坐標(biāo)。3.3作用距離遠(yuǎn)作業(yè)半徑能達(dá)到15km，從理論上一次管道測(cè)量作業(yè)線路長(zhǎng)度可以達(dá)到30km，適合長(zhǎng)輸管道野外測(cè)量作業(yè)線路較長(zhǎng)的實(shí)際特點(diǎn)。如采用12配置，即一臺(tái)基站，兩臺(tái)移動(dòng)站，兩個(gè)測(cè)量小組可以同

5、時(shí)施測(cè)，適應(yīng)了長(zhǎng)輸管道多機(jī)組同時(shí)作業(yè)的施工生產(chǎn)組織模式。3.4操作簡(jiǎn)便、一體化便攜式RTK技術(shù)的自動(dòng)化程度高，觀測(cè)人員主要是擺好基準(zhǔn)站，然后進(jìn)行流動(dòng)站工作，而其它觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。重量只有0.8kg，減輕了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。3.5測(cè)站之間無(wú)需通視，是相互獨(dú)立的觀測(cè)值，不存在誤差積累傳播。4、RTK技術(shù)在數(shù)字化管道測(cè)量中的應(yīng)用4.1加密控制點(diǎn)的測(cè)量為了使管道待定位的設(shè)施位于測(cè)量控制點(diǎn)的工

6、作范圍內(nèi)，需要將較稀疏的控制點(diǎn)進(jìn)行加密，方便測(cè)量定位作業(yè)的實(shí)施。選擇其中一個(gè)較高精度的控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)站，用RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的方法，對(duì)需加密的控制點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)的定位，得到該控制點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)和地方坐標(biāo)，再在加密的控制點(diǎn)所覆蓋的作業(yè)范管道工程中我們做過(guò)對(duì)比，使用RTK比使用全站儀可以提高測(cè)量作業(yè)效率在5倍以上。5.2促進(jìn)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(duì)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(cè)量和維護(hù)，它最大的

7、弊端就是圖形不能統(tǒng)一到國(guó)家坐標(biāo)系中，管線點(diǎn)的位置都是相對(duì)的，在GIS等管理系統(tǒng)中無(wú)法使用。而利用RTK的測(cè)量手段，可以得到每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，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。5.3前沿科技RTK技術(shù)應(yīng)用RTK在數(shù)字化管道上的應(yīng)用，使得代表著當(dāng)今尖端科學(xué)水平的“3S”(GPS、GIS、RS)技術(shù)得以在行業(yè)實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)突破。借助先進(jìn)的科技成果使以工程技術(shù)為主的管理水平上了一個(gè)新

8、臺(tái)階。而“3S”技術(shù)在21世紀(jì)涉及到工程技術(shù)行業(yè)，越來(lái)越顯示出其優(yōu)越性和先進(jìn)性。因此，隨著數(shù)字化管道的擴(kuò)大應(yīng)用和其不斷與GIS的緊密結(jié)合，必將對(duì)管道的現(xiàn)代化管理產(chǎn)生深刻的影響。6、結(jié)論將RTK技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化管道管理中，在完善管道設(shè)計(jì)、對(duì)管道施工和測(cè)量定位等方面起到了巨大的推動(dòng)作用，提高了管道設(shè)計(jì)、施工和管理維護(hù)的作業(yè)效率和工作質(zhì)量，為管道的數(shù)字化建設(shè)和管理起到了積極的推動(dòng)作用。我公司采用RTK技術(shù)實(shí)現(xiàn)了管道測(cè)量史上一次質(zhì)的飛躍，它很好