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摘 要： 結合天津市城市地下管線測量的特點，敘述了RTK和全站儀各自的作業特點，說明了在城市地下管線測量中，二者聯合作業不僅能夠滿足工程測量的精度要求，而且能夠充分發揮各自優點以達到取長補短、提高作業效率、節省資金的目的。
摘要：結合天津市城市地下管線測量的特點，敘述了RTK和全站儀各自的作業特點，說明了在城市地下管線測量中，二者聯合作業不僅能夠滿足工程測量的精度要求，而且能夠充分發揮各自優點以達到取長補短、提高作業效率、節省資金的目的。
關鍵詞：RTK全站儀管線測量 數字測圖
Abstract：Based on the characteristics of urban underground pipeline measurement in Tianjin, this paper describes the operating characteristics of the RTK and tacheometry, reaching a conclusion that, in the urban underground pipeline measurement, the combination of the two technologies not only meets the accuracy of engineering measurement, but also can play the respective advantages to improve efficiency and save money.
Key words：RTK; tacheometry; pipeline measurement; digital surveying
中圖分類號：K826.16 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
引言
城市地下管線是維持城市正常運轉的大動脈，是現代化大都市快速高效運轉的保證。近年來，隨著天津市的快速發展和新區的加快建設，地下管線愈趨復雜。種類繁多的地下管線如果沒有一個統一的管理系統，在城市建設中很容易造成對管線的破壞，從而造成通訊中斷、電力供應中斷、煤氣泄漏等，給人民生命和國家財產造成嚴重威脅和損失。因此進行城市地下管線測量，摸清城市地下管線分布情況建立一個統一的管理系統勢在必行，而選擇一種快速、高效、經濟的測量方法就顯得尤為重要。
1.全站儀測量技術
電子全站儀是一種集電子經緯儀、光電測距儀和電子記錄器于一體的可實現自動測角、測距、計算、記錄和傳輸的一種多功能高效率的地面先進測量儀器。現今它廣泛應用于控制測量、地形測量、施工放樣等，它通過向目標點（棱鏡）發射光電信號，獲取角值、距離等一些基礎數據，之后根據獲得的基礎數據通過內置軟件自動計算并記錄我們所需要的數據。
全站儀具有測量精度高，方便靈活、穩定性高、價格相對便宜等優點，但同時也有必須通視、測程短等缺點。
2.RTK測量技術
2.1RTK的工作原理
RTK是以載波相位測量為依據的實時差分測量，它通常有信號接收部分、實時數據處理部分、實時數據傳輸部分3個部分組成。
RTK測量采用相對定位理論，將一臺接收機架在一個點位精度相對較高的控制點上作為基準站，對衛星進行連續觀測，另一臺或幾臺放在待測點上作為移動站接收機，在采集同步衛星信號的同時通過無線電設備接收基準站上的觀測值、衛星跟蹤狀態和測站坐標信息，利用同名的已知的地方獨立坐標和測得的WGS-84坐標數據求出轉換參數，然后根據求得的轉換參數和采集的數據利用控制器內置的處理軟件進行實時差分處理并進行坐標轉換，從而給出待測點坐標。
2.2RTK測量的特點
RTK測量具有無需通視、全天候作業、作業效率高、定位精度高、沒有誤差累積、自動化程度高、操作簡便等優點。雖然RTK測量技術在地形測量中有很大的優勢，有比較廣闊的應用前景，但經過工程實踐證明，RTK測量技術也存在受衛星狀況和電離層的影響、受對空通視條件的限制、受高程異常問題的影響、可靠性相對不高等缺點。
3.應用實例
3.1工程概況
該工程位于天津市空港經濟技術開發區，線纜全長約9km，主要分布于保稅路、中環西路、西九路道路側邊的綠化帶、人行道內。該測區地勢平坦、交通便利，其中保稅路與中環西路測段道路兩側高大建筑物較少、綠化帶植被相對低矮，對空通視良好，但西九路道路兩側建筑物比較密集，對空通視條件差，對RTK信號傳播有一定的影響。由于空港經濟區屬于新區，建設發展較快，原有地形圖已經失去現勢性，本次測量需要采集管線路徑周邊20m左右范圍內的地形。
3.2內業準備
在外業施測前，應做好充分的準備工作，以免到達現場時出現各種難于預料的問題。
（1）根據《天津市地下管線普查技術規程》、《城市測量規范》及甲方的要求確定需要施測的范圍、要素及精度要求，以免因測量任務不清楚導致的漏測、多測、精度不夠等。
（2）地下管線普查的平面坐標系統采用1990年天津市任意直角坐標系統，高程系統采用1972年天津市大沽高程系，而RTK所測得的坐標是WGS-84坐標，這就要求我們利用至少3個天津90系下的已知點進行點校正，以獲取轉換參數，從而直接用RTK獲取天津90系下的三維坐標。
（3）人員安排及儀器準備。本次管線路徑帶狀地形測量安排測量人員6名、RTK測量系統1套、全站儀測量系統1套，3人一組分別采用TRK和全站儀同時進行測量。
3.3外業施測
由于西九路測段對天通視條件較差，采用RTK采集坐標數據有一定的困難，我們對該測段采用全站儀進行數據采集。而對于保稅路、中環西路對天通視較好的測區直接采用RTK進行數據采集。
首先我們架設基準站，之后用手部連接基準站電臺和移動站接收機，點位固定后利用３個已知點對RTK進行點校正，之后對西九路測段進行控制獲取圖根控制點，以方便使用全站儀進行碎步點數據采集。采用RTK進行圖根控制測量時，應做到以下幾點：
1）基準站架設應選在開闊的高地，避開高大建筑、大面積水域及高壓電離輻射區。
２）保證測量時間在３～５分鐘。
３）保證測站點與定向點之間的通視。
４）點位應盡量選取在視野開闊、便于擴展、易于保護的地方，以方便測量及日后使用。
對西九路測段做好圖根控制以后，就可以同時分別對兩測區進行碎步點數據采集了。在用全站儀進行數據采集時，應測量出相鄰圖根控制點間的距離并與RTK所測得的坐標反算距離進行比較，以檢驗RTK測量的可靠性。經檢驗，兩者所測的距離差保持在0.02m以內，完全滿足了1：500地形圖的精度要求。
3.4內業數據處理
外業數據采集結束后，將全站儀和RTK采集的數據應用各自的數據傳輸系統進行數據傳輸下載到計算機上。在南方Cass9.0上展出所測量的碎步點坐標數據，之后根據要求進行內業成圖。
4全站儀配合RTK在管線測量中的優勢
管線分布呈現帶狀，且大多埋設在道路兩側的慢車道、便道或綠化帶內。由于管線常常沿道路布設，交通繁忙、車流量大，周邊有時難免有高大建筑及茂密林區，這樣就給測量帶來很大的困難。但采用全站儀配合RTK聯合測量就能取長補短、優化互補，在一定程度上解決了困難、提高了效率。
全站儀配合RTK聯合測量的優勢具體表現如下：
（1）可以實時提供點位三維坐標。RTK作業模式進行點校正之后，即可實時提供點位的三維坐標。
（2）測量精度高、點位精度分布均勻。根據RTK的工作原理，其測得的每個測點的點位誤差都是均等的，沒有誤差累計，且基線越長誤差越小，減少了常規測量的連續設站、轉站而導致的測量誤差累積和傳遞，在一定程度上大大提高了測量的精度。
（3）作業效率高、人員配置少。首先利用測區內的已知點對RTK進行點校正，之后不需要布設圖根控制網就可以對開闊地區直接用RTK進行數字化測圖；而對于在高大建筑物區、樹木密集區、高電離輻射區等對天通視條件不好、信號較差的地區，可以在附近使用RTK給定圖根點坐標，然后利用全站儀進行數據采集。這樣可以節省了做圖根控制網所用的大量的時間，同時也實現了優勢互補、提高了作業效率。RTK流動站僅需要一人操作，一人畫草圖（有時可編碼）；全站儀可以一人操作儀器、一人畫草圖、一人跑棱鏡，減少了人員配置。
（4）生產成本低。使用全站儀配合RTK聯合測圖作業，不需要像常規測量那樣進行圖根控制測量，省去了大筆的控制測量費用；同時由于測量效率高，作業時間短，這樣在一定程度也大大節省了開支。
5結束語
由于管線帶狀分布的特殊性，使用全站儀常規測量做導線控制不像成塊的大面積地形測量那樣容易；同時有部分管線又常常埋設于居民區、綠化帶等RTK信號很弱的地方，這時將全站儀與RTK有機結合就會充分發揮各自優點，對加快工作進程、提高效率有很大的實際意義。
現今全站儀與RTK數字測圖技術都已經相當成熟，兩者協同作業又有很大的優越性，相信在以后的工程中必將得以廣泛應用。
參考文獻
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