基于北斗的RTK技术在长输管道测量中的应用

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摘 要：通过对北斗的实时动态技术和长输管道测量中的技术难点的研究，提出了基于北斗的rtk（实时动态）技术在长输管道测量中的应用的方法，并且探讨该技术在测量技术中的优势。

关键词：RTK技术；管道测量

基金项目：福建省中青年教育科研项目（JB13165）

0 引言

长输管道的测量作业对测量的精度要求比较高，特别是对野外基准桩的测设，要求高难度大，所以选用通常的测量技术难以符合长输项目的测量标准。在这种背景下，本文研究更先进的测量技术，利用卫星导航定位系统来实现测量。目前使用最多的是Gps定位系统来实现定位。定位设备通过GPS来确定当前位置的各种信息。使用GPRS数据链路来获取当前位置的经度和纬度。使用GPS的缺陷在于，GPS需要GPRS数据网络来实现数据的传输，而GPRS的数据传输需要地面上的信号的基站来支撑。在沙漠里，深山里，边远地区、没有基站覆盖的地区就无法使用该服务。另外使用GPS在安全性上还是需要我们重视的。所以本文提出了采用我国自行研制的北斗卫星导航定位技术，该系统具有快速定位具有快速定位、双向通信和精密授时三大功能，在使用技术上具有极大的优势。

1、北斗卫星导航系统

北斗卫星导航系统是我们拥有着完全自主知识产权的全球卫星定位系统。是当前世界上除美国的GPS全球地位系统和俄国的伽利略定位系统之后的第三个技术成熟的导航系统。

北斗卫星导航定位系统是国家信息基础设施之一，是实现社会信息化的重要工具。北斗系统的应用涉及到国家各个领域。

2、北斗rtk的技术优势

2.1 测量人员操作简便

长输管线的定位测量的技术人员，在使用北斗导航RTK技术测量时，对数据的处理比较简单，对技术人员的要求不高，一般人员就能够完成测量工作。而且仪器设备轻便，在安装、携带上也比较便捷。

2.2 定位的精度高

北斗RTK技术的测量的准确性高。对线路基准桩测量定位的精度高，对测量的数据与相关的数据处理进行分析统计，整体的效率高，速度快。对于测量过程中控制点不清晰或没有提前测设的情况下，也可准确完成定位，实现对基准桩的准确测设。

2.3 作业效率高

使用北斗实时动态导航进行测量，相同的测量任务，使用较少的测绘人员就能够完成。针对复杂的地形，该系统的测量效率也很高，可以通过软件编程，自动数据处理分析，减少人工计算的工作量。综合起来，这可以大大的降低测量的成本。

3、北斗技术在长输管道测量中的应用

3.1 测量前的准备工作测量前的准备工作

测量技术人员，在实施测量工作之前，要先熟悉相关测量的仪器设备的使用原理和操作方法、要点。要熟练掌握北斗接收机的使用技术原理和具体的操作方法。详细了解数据处理的原理，熟悉常见的差分软件使用方法。并且了解野外测量要注意的操作规程。在具体的测量过程中，要做好各个小组、每个组员的具体分工，并且告知安全注意事项以及测量技术的注意事项。在详细了解被测地的地形以及植被覆盖情况下，按照相关的技术要求和项目的需求，设计出合理可行的测量流程。

3.2 选择测量点

合理的选择测量点，对于整个测量工作来说是相当重要的，因为直接影响着测量结果的准确程度和整体测量工作的效率。所以在实施作业之前，要先确定好测量点位。在选择测量点的方法一般采用点位选址法。

3.3北斗实时动态技术中的控制网的设置

在进行长输管线测量过程中，测量技术人员应根据现场实际的情况，对控制点的疏密情况进行调整。对于精确度要求高的测量作业，应合理的增加控制点。

测量控制网主要有三级，分别为首级控制，加密控制和图根控制。通常的控制测量方法有三角测量，三边测量，导线测量。这些方法的缺点是要花很多人力和时间，而且控制网的精度也不一致，不能确定测量的精度。如果采用GPS静态、快速静态相对定测量，虽然能够提高精度，但数据还需要进行处理之后才能使用，并且还存在数据处理之后才能发现的精度不够的风险。采用rtk技术能够实时知道知道定位的数据和定位的精度。可以极大的提高测量的效率。

对于测量的任意一条基线的长度应该限制在20KM以下。

为便于观察测量质量，北斗的各个向量应组成狭长的闭合三角边。

为了保证控制点的准确，应引入国家控制点。每段测量网应与3个国家控制点进行联合测试，保证测量精度。

3.4 施工过程中进行测量需要注意的事项

长输管线整体建设的周期较长，施工各个方面技术的要求比较高。因此为了避免在工程实施的时候出现被动的情况，需对数据进行特殊的处理，并及时解决测量中的一些关键难点。在作业放线之后，要将测定的管线的数据进行精确的记录与绘制，并与设计的图纸进行详细对比，如果差距较大，应根据现场实际的情况对施工设计图纸进行重新设计更改。对各个控制点、转角桩的各种参数计算一定要仔细，保证数据的准确性，才能确保工程顺利完成。

第一要对作业区域进行有效的测量，并在中心点打桩明确地点。第二要在管线沿途做好各种设备设施管道等的标志，防止管线被破坏。第三要根据埋设的管的直径的大小，埋设的深度及具体的地理情况来确定管沟开挖的具置。第四对施工支架测量。支架的测量是保证整个施工安全的基础。在整个测量作业时要严格遵守操作规程，作业指导书的要求，这样才能做好工程的测量。

4、案例分析

4.1 测量区域的情况说明

测量的区域位于在福州闽侯大学城往永泰城关方向100km，闽侯县地处北纬25°47’―26°37’，东经118°51’―119°25’。测量区域内。设一个二等三角点，九个D级的控制点，并且相关的位置信息齐全清楚，可以符合测量的实际需要。

4.2测量作业组织

测量的范围主要经过村庄、河道、山脉等。因此在整个测量工作的开工之前，要详细查阅相关的地理资料，查看地形地貌。测量工作使用全站仪测量的方式和rtk测量的方式相结合的小组形式。Rtk采用2台精度达到10mm+1*10-6北斗接收工作机。一个测量人员负责基准站的工作状态的观察，使基准站处于正常的工作状态。另外一名测量人员进行rtk测量，移动寻址。操作人员各配备对讲机一台，调频一致，保证双方通话正常。

观测卫星的数量要大于4颗。实际在观测的过程中可以多大10多颗。在观测的过程中，要密切关注北斗卫星状态，记录特殊情况。

4.3RTK技术测量的精度试验

为了测试北斗rtk接收机定位精度。测量采用北斗实时模块进行定位测量。并将测量结果的数据与全站仪测量的结果进行对比。从实验的数据来看，北斗实时测量的平面的精度与全站仪测量的定位精度差不多，所以可以看出北斗实时测量的精度可以达到厘米级别。

5总结

长输管道整体是一个复杂的工程。在整体施工的过程中，会碰到各种各样需要解决的问题，所以我们首先要进行精确的测量，才能更好的解决问题。北斗实时定位技术可以高效率、高精度的完成长输管线的测量。该技术的发展应用是一项具有革命性的技术更新，对传统的测量作业的思维进行了变革。北斗实时动态技术将在测量领域有着广阔的应用前景。

参考文献

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