RTK~DGPS在工程测量施工中应用

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　　1. 工程概况

　　磨刀门主干道（一期）整治工程，是广东省珠江河口整治工程的一部分，位于广东省珠海市西南部磨刀门水道，其工程重点为河道疏浚。施工区域包括疏浚Ⅰ、Ⅱ标及白龙河吹填区，疏浚区上下游全长8.5km，底宽400~500m，疏浚区中心距吹填区直线距离约10km，水陆交通方便，但区域覆盖范围大，要跨越磨刀门水道和鹤洲北水道以及大量滩涂区，测量难度较大。

　　2. RTK工作原理

　　RTK~DGPS(Real Time Difference)测量系统是GPS测量技术与数据传输技术构成的组合系统。高精度的GPS测量必须采用载波相位观测，RTK定位技术就是基于载波相位观测的实时动态定位技术，它能够实时快速地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站通过数据链接收来自基准站的数据，同时采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。

　　3. 工程应用

　　RTK技术被广泛应用于工程测量中的各个环节 ，只要工程精度要求允许，满足RTK数据传输要求及GPS的观测条件即可采用RTK模式作业。

　　3．1．控制测量

　　控制测量，RTK的测量精度是关键所在。工程中根据设计单位提供的控制网资料，经现场勘察，选定控制点挂定角（Ⅲ）、白藤（Ⅱ）对RTK进行平面精度校核，选定广磨2-18-3（Ⅱ）及控制网中较高等级的三维控制点对RTK进行高程精度校核。以在确定RTK测量精度后对工程的控制网复测加密。工程中所用GPS测量转换参数由监理部提供。

　　3．1．1平面精度校核

　　挂定角（Ⅲ）、白藤（Ⅱ）是控制网中较高等级的平面控制点，相连基线对控制网有较强的约束力，用RTK对其基线进行往返测量校核RTK平面精度。测量成果见下表。

　　从表中可以看到，十公里长的基线，RTK一站就能完成测量工作，有效减少了常规测量中频繁转站造成的精度衰减，测边精度介于四、五等之间，平面精度可靠。

　　3．1．2高程精度校核

　　控制网中，广磨2-18-3是国家（Ⅱ）水准控制点，利用其于挂定角、IM41进行RTK水准高联测，校核RTK高程测量精度，测量成果见下表。

　　如表中所示，RTK在高程测量中在稳定性上还有一定的不足，但就其成果作为图根高程控制还是可行的。值的一提的是在RTK数据链的有效覆盖范围内，RTK能一站完成高程测量作业，水准路线越长，其相对精度评定通过率就越高。

　　3．2水下地形测量

　　RTK是现代DGPS测量模式的一种，其水下地形测量的方法、原理与DGPS相同，唯有不同的是RTK能够在极短的时间内完成平面定位、实时潮位解算，通过计算机与测深仪链接同步采集数据，以达到水下地形三维坐标测量目的,实现无验潮水下地形测量。无验潮水下测量原理如下图所示。

　　从图中可以看到，RTK与普通DGPS水下地形测量的误差来源主要区别在于人工验潮与实时潮位解算的精度差别。工程中就这一差别进行多次比对，在施工测区1：2000水下地形图作业中，采用人工验潮、RTK验潮同时进行的作业方法，就同一份外业成果分别进行不同验潮方法后处理，结果显示断面图形非近视，断面面积互差在0.5%~1.5%之间。

　　4. 结论

　　1RTK作业不受通视条件影响、单站测量控制范围广、操作简变，能有效减少了因地形复杂带来的繁重工作量。

　　2RTK测量精度具有一定的可靠性，控制测量，地形、地藉测量，施工放样等在工程中广泛应用，无验潮水下地形测量，在风浪、潮差较大的区域的测量作业更显现出RTK的作业优势。

　　3RTK~DGPS采集的定位坐标数据是GW84坐标，如在其它坐标网格中进行RTK作业需求取定位坐标转换参数，转参数质量的好坏直接影响RTK的测量精度。

　　4RTK技术受到基准站传播差分改正数有效范围的限制，在大区域实施作业时应注意其控制的有效范围。