rtk技術(shù)在數(shù)字化管道測量中的應(yīng)用

1、RTK技術(shù)在數(shù)字化管道測量中的應(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；而管道的測量定位以及管道信息的數(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)用于管道數(shù)字化管理當(dāng)中，因其精度高、實時性和高效性強(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。對于管道圖形測量、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)了南方測繪S80和S82RTK的12配置測量系統(tǒng)，并在西部管道工程項目和淮武輸氣管道工程項目現(xiàn)場工程測量中得到成功應(yīng)用。2、RTK基本原理RTK(RealTimeKinematic)測量技術(shù)即實時動態(tài)測量技術(shù)是以載波相位

3、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)是GPS測量技術(shù)發(fā)展里程中的一個標(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流動站接收機(jī)RTK工作原理是:在已知高等級點上(基準(zhǔn)站)安置1臺GPS接收機(jī)對所有可見衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測并將其觀測數(shù)據(jù)和測站信息通過無線電傳輸設(shè)備實時地發(fā)送給流動站流動站GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號的同時通過無線接收設(shè)備接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)臄?shù)據(jù)然后根據(jù)相對定位的原理實時解算出流動站的三維坐標(biāo)及

4、其精度。3、RTK測量的特點相對于傳統(tǒng)測量學(xué)及GPS常規(guī)測量，RTK測量主要有以下特點：3.1定位精度高RTK測量標(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通過實時處理能在2s內(nèi)即可測得三維坐標(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量作業(yè)線路長度可以達(dá)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12配置，即一臺基站，兩臺移動站，兩個測量小組可以同

5、時施測，適應(yīng)了長輸管道多機(jī)組同時作業(yè)的施工生產(chǎn)組織模式。3.4操作簡便、一體化便攜式RTK技術(shù)的自動化程度高，觀測人員主要是擺好基準(zhǔn)站，然后進(jìn)行流動站工作，而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。重量只有0.8kg，減輕了現(xiàn)場測量人員的勞動強(qiáng)度，提高工作效率。3.5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)字化管道測量中的應(yīng)用4.1加密控制點的測量為了使管道待定位的設(shè)施位于測量控制點的工

6、作范圍內(nèi)，需要將較稀疏的控制點進(jìn)行加密，方便測量定位作業(yè)的實施。選擇其中一個較高精度的控制點作為基準(zhǔn)站，用RTK實時動態(tài)測量的方法，對需加密的控制點進(jìn)行坐標(biāo)的定位，得到該控制點的WGS84坐標(biāo)和地方坐標(biāo)，再在加密的控制點所覆蓋的作業(yè)范管道工程中我們做過對比，使用RTK比使用全站儀可以提高測量作業(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(hù)，它最大的

7、弊端就是圖形不能統(tǒng)一到國家坐標(biāo)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(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)實際應(yīng)用實現(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新

8、臺階。而“3S”技術(shù)在21世紀(jì)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(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、對管道施工和測量定位等方面起到了巨大的推動作用，提高了管道設(shè)計、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作用。我公司采用RTK技術(shù)實現(xiàn)了管道測量史上一次質(zhì)的飛躍，它很好