GPS—RTK方法在給排水管道工程建設(shè)中的應(yīng)用

汪玨

摘 要：GPS-RTK在GPS測(cè)量中較為常用，主要基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)之下的測(cè)量，給水排水是一項(xiàng)重要的內(nèi)容，在城市建設(shè)中占據(jù)重要的地位。供水工程一直是戶外作業(yè)的重中之重，而如何能夠用快捷準(zhǔn)確的方式進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估是需要實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的。因此，本文選擇GPS-RTK這種測(cè)量方式，在給排水管道建設(shè)中發(fā)揮的重要作用進(jìn)行闡述，旨在能夠?yàn)榻o排水管道工程建設(shè)提供一定的理論依據(jù)和研究結(jié)果。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK；測(cè)量；給排水；管道建設(shè)；精準(zhǔn)性

中圖分類號(hào)：TE832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近年來，越來越多的技術(shù)員采用GPS-RTK這種技術(shù)進(jìn)行給排水管道建設(shè)中的測(cè)量，這種技術(shù)的存在為給排水工程建設(shè)提供了非常有價(jià)值的幫助，也同時(shí)促進(jìn)GPS測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步成熟。在城市建設(shè)中，給排水建設(shè)工程是重中之重，水源對(duì)于生命能量的促進(jìn)作用引起越來越多居民的重視，因此一切的基點(diǎn)都需要從源頭探尋，在城市建設(shè)中如何能夠使用測(cè)量技術(shù)進(jìn)行位置和參數(shù)的準(zhǔn)確獲取是需要仔細(xì)深入思考的。

如今，使用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行水下測(cè)量的技術(shù)已經(jīng)不斷地成熟，許多有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)員能夠采用這種方法進(jìn)行測(cè)量，并且巧妙地將誤差值控制在最小的范圍內(nèi)，對(duì)于建設(shè)的精準(zhǔn)性進(jìn)行了非常充分的考慮和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。對(duì)這種方式進(jìn)行整體的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)于在測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域繼續(xù)深造具有很大的價(jià)值。所以，筆者從這個(gè)角度出發(fā)，首先介紹GPS-RTK測(cè)量的基本原理技術(shù)等，其次根據(jù)掌握的技術(shù)原理和手法進(jìn)行實(shí)際測(cè)定的分析，本文的研究結(jié)果有望推動(dòng)GPS技術(shù)在城市測(cè)量中的應(yīng)用。

二、GPS-RTK測(cè)量簡(jiǎn)介

1. GPS-RTK測(cè)量原理簡(jiǎn)述

GPS-RTK這種技術(shù)是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的GPS測(cè)量技術(shù)，它的全稱是GPS-Real Time Kinematic，GPS-RTK技術(shù)是由GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、地面基準(zhǔn)站、流動(dòng)站3部分組成，在測(cè)量中架設(shè)好基準(zhǔn)站后，在一定的作業(yè)半徑內(nèi)流動(dòng)站可以實(shí)時(shí)的提供指定地點(diǎn)的三維坐標(biāo)大地坐標(biāo)（B、L、Z）和相對(duì)基準(zhǔn)站的網(wǎng)格坐標(biāo)差值（△Dx、△Dy、△Dz）；經(jīng)過坐標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)換，可以得到施工坐標(biāo)，其理論上GPS-RTK水平測(cè)量精度在2cm左右，高程（垂直）測(cè)量精度在5cm左右。

2. GPS-RTK測(cè)量方式簡(jiǎn)介

水下地形測(cè)量作業(yè)系統(tǒng)主要由GPS接收機(jī)、數(shù)字化測(cè)深儀、數(shù)據(jù)通信鏈和便攜式計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件等組成。測(cè)量作業(yè)流程大體分3步來進(jìn)行，即測(cè)前的準(zhǔn)備、外業(yè)的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)的后處理。測(cè)量前的準(zhǔn)備工作需要包含求轉(zhuǎn)換參數(shù)，了解一切基礎(chǔ)之后創(chuàng)建工程，根據(jù)之前定好的計(jì)劃進(jìn)行計(jì)劃線布設(shè)。外業(yè)的數(shù)據(jù)采集需要做到準(zhǔn)確和精確，盡量減少誤差的存在，同時(shí)確保測(cè)量方法的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)的后期處理包括對(duì)各種取樣的分析，以及對(duì)于存在的誤差的分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋等，數(shù)據(jù)分析需要掌握一定的軟件使用，并且在使用的基礎(chǔ)上進(jìn)行理論結(jié)果的分析和說明。最終得到的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行綜合的改正，只有這樣才能夠?qū)⒄`差控制在最小的范圍之內(nèi)。

3. GPS-RTK測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)總結(jié)

GPS-RTK技術(shù)的測(cè)量在給排水工程建設(shè)中使用廣泛，主要的優(yōu)勢(shì)有測(cè)量精準(zhǔn)性高，很多的戶外測(cè)量都有一定的誤差和測(cè)量的阻礙因子等，因此，在排除一定的干擾因素之下進(jìn)行方法的選擇就非常重要。而給水排水工程建設(shè)主要是對(duì)于地下的數(shù)據(jù)測(cè)量，工作內(nèi)容較復(fù)雜，工作時(shí)間較長(zhǎng)，因此，需要有一個(gè)精準(zhǔn)的方法去測(cè)量，這樣能夠在有效的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高效率高標(biāo)準(zhǔn)的工作任務(wù)的完成。如今存在很多的方式進(jìn)行測(cè)量，包括后期的數(shù)據(jù)分析等也有很多新的軟件進(jìn)行操作，使用GPS-RTK測(cè)量技術(shù)主要能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行任務(wù)的完成，獲得的數(shù)據(jù)也具有一定的說服力，誤差較小。

三、GPS-RTK在給排水管道工程建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.作業(yè)效率高、測(cè)量工序簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高

GPS-RTK測(cè)量方法的測(cè)定程序主要有3個(gè)步驟，首先就是前期的準(zhǔn)備工作，主要是針對(duì)給排水工程建設(shè)測(cè)量位點(diǎn)的提前熟知，其次就是對(duì)于設(shè)計(jì)的方案完善和細(xì)化，在采集數(shù)據(jù)的過程中需要對(duì)于誤差的控制等進(jìn)行最大化地減少，最后就是數(shù)據(jù)的分析，數(shù)據(jù)的分析要完成綜合誤差的改正和結(jié)果的闡述。所以，實(shí)際操作中的步驟比較簡(jiǎn)單并且方案完善，在測(cè)量的時(shí)候能夠有意識(shí)控制誤差的存在。

2.獲得精確數(shù)據(jù)，及時(shí)完成工程任務(wù)

在設(shè)計(jì)階段，采用GPS-RTK配合設(shè)計(jì)人員進(jìn)行踏勘，對(duì)于給排水建設(shè)中的某一位點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，設(shè)計(jì)員將方案制定好開始測(cè)量，一些高程變化較大的區(qū)域進(jìn)行加樁測(cè)量，僅用兩個(gè)星期就完成88km的線路縱橫斷面測(cè)量，相對(duì)于普通方法測(cè)量節(jié)省了兩周的時(shí)間，并且采用這種方法測(cè)量的數(shù)據(jù)是非常準(zhǔn)確的，實(shí)際的有效點(diǎn)也較多，并且可行性分析之后結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)了這種方法的優(yōu)勢(shì)。那么，在城市建設(shè)中，給排水工程建設(shè)選擇GPS-RTK測(cè)量方法就可以有效控制測(cè)量的準(zhǔn)確度和測(cè)量的工程期限等，一切未知的因素都可以進(jìn)行量化而充分考慮，提前規(guī)劃，并且不斷完善實(shí)驗(yàn)方案。

3.平面測(cè)量提高給排水管道測(cè)量精準(zhǔn)度

給排水管道線路的平面位置及高程測(cè)量以往都是采用全站儀和水準(zhǔn)儀測(cè)量，數(shù)據(jù)的獲取較緩慢，導(dǎo)致后期的誤工誤時(shí)，原本擬定的工期被停滯或者延緩，造成極大的損失。但是，如果使用GPS-RTK技術(shù)測(cè)量的話，測(cè)量人員與設(shè)計(jì)、施工人員同步，實(shí)時(shí)測(cè)量給排水管道線路的平面位置及高程數(shù)據(jù)，并及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)、施工人員，節(jié)約大量人力、物力，縮短了工期，同時(shí)也避免了因溝通不暢而發(fā)生的麻煩，同時(shí)還可以在給排水管道管網(wǎng)普查中迅速得出坐標(biāo)與高程，大大提高了普查的進(jìn)度，這樣對(duì)于給水排水管道的建設(shè)進(jìn)程就會(huì)大大改善，同時(shí)對(duì)于誤差的控制也會(huì)做到最好。

結(jié)語(yǔ)

如今時(shí)代不斷地進(jìn)步，越來越多的新技術(shù)產(chǎn)生，對(duì)于很多的未知因素的探索也逐漸拉開帷幕，工程建設(shè)中最重要的就是勘測(cè)，準(zhǔn)確的高質(zhì)量的勘測(cè)能夠促進(jìn)建設(shè)的完善性和可行性，在給排水測(cè)量中設(shè)計(jì)人員勘測(cè)的時(shí)間會(huì)大大節(jié)省，工作效率會(huì)大大提升，數(shù)據(jù)誤差等也會(huì)大大減少。在不同的位置測(cè)量出的結(jié)果是不同的，因此，如果能夠在多個(gè)位點(diǎn)測(cè)量之后分析出同樣的變化趨勢(shì)和結(jié)果等，那所得到的結(jié)果就非常具有說服力。

GPS-RTK平面位置測(cè)量在大型引水工程及基礎(chǔ)建設(shè)中普遍使用，高程測(cè)量使用比較謹(jǐn)慎，對(duì)高程測(cè)量精度要求較高、作業(yè)半徑較大的工程仍以水準(zhǔn)測(cè)量為準(zhǔn)。但是，涉及數(shù)據(jù)的項(xiàng)目就會(huì)存在或多或少的誤差，要想將這些誤差較少到最低，除了在分析時(shí)候進(jìn)行誤差的綜合分析外，還需要從測(cè)量方案和測(cè)量方式上進(jìn)行處理，相關(guān)文獻(xiàn)表明，GPS-RTK高程測(cè)量精度與五等水準(zhǔn)相當(dāng)，可代替五等水準(zhǔn)測(cè)量來控制給排水工程的施工。因此，在今后的研究和實(shí)際測(cè)量中還需要繼續(xù)進(jìn)行誤差的減少和給排水建設(shè)勘測(cè)方案的不斷完善，從而為城市建設(shè)提供最具有保證的方案，用知識(shí)造福人民，用技術(shù)造福社會(huì)。

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