水利工程測量工作實踐分析

時間:2022-07-02 09:34:08

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水利工程測量工作實踐分析

摘要:CORS系統(tǒng)的網(wǎng)絡RTK技術能夠快速實時地進行測量定位,滿足各種測量精度的要求,同時還可減少水利工程項目的支出,提高施工質(zhì)量。文章主要介紹了CORS-RTK技術及其技術原理,從控制測量、施工測量及斷面測量等方面對CORS-RTK技術在水利工程測量工作中的應用進行了研究,以促進水利工程測量行業(yè)更好發(fā)展。

關鍵詞:CORS-RTK技術;水利工程;斷面測量

CORS系統(tǒng)是由一個或多個固定的、連續(xù)運行的GPS參考站組成的。工作范圍和工作時長都得到了提升,除此之外,還具備應用方便、高質(zhì)量等特點,與RTK技術相比較具備很大的優(yōu)勢,因此“CORS”可以稱作是一種新的RTK測量技術。并且“CORS”網(wǎng)絡系統(tǒng)還可以滿足一些無法安裝的地點,因為1個CORS站的工作范圍就可以達到5Okm。所以CORS技術具備PTK技術沒有的功能。

1.CORS-RTK技術

衛(wèi)量、地面控制部分、用戶部分這3個主要部分關乎到GPS-RTK系統(tǒng)的運作。結合了兩種技術的RTK系統(tǒng)可以將載波信號與測站數(shù)據(jù)傳輸給流動站,這里的RTK系統(tǒng)起到的作用就是將GPS測量技術檢測到的信號借助數(shù)據(jù)傳輸技術發(fā)送給流動站,最終流動站會對接收到的數(shù)據(jù)進行精密差分分析。如果想要提高三維坐標的準確度,那么就可以提前輸入相對應的坐標轉換參數(shù)和投影參數(shù)。CORS-RTK具備定位、網(wǎng)絡、通訊等多種功能優(yōu)勢,是一種具有高新科技且多方面優(yōu)勢的全新RTK技術,擁有單基站CORS和網(wǎng)絡CORS兩種技術,并且單基站CORS技術和網(wǎng)絡CORS技術在組成方面有所不同。CORS技術之所以被稱為高精度的RTK技術,是因為其由參考站系統(tǒng)等多種系統(tǒng)組合而成,所以當系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行精密差分處理后,三維坐標的準確度可以提高2cm。實時差分定位解以及傳輸和接收CORS信號是CORS技術的關鍵工作,是分別借助GPS定位技術以及公眾移動通訊網(wǎng)來完成工作的。

2.CORS-RTK技術原理

CORS-RTK系統(tǒng)由參考站系統(tǒng)、系統(tǒng)控制中心系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、用戶數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)以及用戶應用系統(tǒng)組成,所以工作效率高。對于收集到的信息,CORS-RTK技術可以利用電腦進行分析。采集數(shù)據(jù)時,需要配置1臺雙頻GPS衛(wèi)星定位接收機,對于實時差分定位解以及傳輸和接收CORS-RTK信號,是CORS-RTK技術分別借助GPS定位技術和公眾移動通訊網(wǎng)獲取的。CORS-RTK技術不僅減去了不必要的步驟,還大大提升了測量精確度,最終得到較好的測量成果。CORS-RTK技術原理分析見圖1。

3.CORS-RTK技術在水利工程測量工作中的實踐

3.1CORS技術在控制測量中的應用。我國的水利項目通常施工環(huán)境惡劣、位置特設,為施工時設置控制點以及測量增加了難度。水利工程中老舊的測量方法會受到復雜地形的約束,譬如三角測量、導線測量,因為地形起伏較大,就會導致一次測量作業(yè)進行多次遷站,多次變換觀測點導致作業(yè)量增加,并且測量數(shù)據(jù)也會在多次遷站過程中出現(xiàn)誤差,所以傳統(tǒng)的測量方法已經(jīng)不符合處于復雜多變地形的水利工程,不僅花費時間、體以及產(chǎn)生較高的成本支出,而且最終的測量結果也會出現(xiàn)較大的誤差。所以為了提高測量數(shù)據(jù)的精確度以及降低地質(zhì)環(huán)境對施工帶來的影響,我國研究出CORS技術。CORS技術具有布點快速、準確度高定位等特點,同時還可以降低因控制測量分級布設、層層控制所造成的點位誤差和誤差范圍大的影響。CORS技術還可以進行低要求的控制測量,這樣在進行水利工程測量作業(yè)時既可以即時定位還可以即時讀取數(shù)據(jù),大大地提高了施工效率。不過對于要求精度高的作業(yè)還是需要結合GPS定位技術。我國通常以大地水準面為正常高高程系統(tǒng)的參考依據(jù),與此不同的是CORS技術,二者之間存在一定的關聯(lián),CORS技術是以地面點在WGS-84坐標系中的大地高為測量依據(jù)。譬如:CORS技術獲取某場地的大地高后,通過借助改正模型計算某場地的高程異常。因此,如果測量作業(yè)中對高程精度要求不高,并且施工場地地形條件良好,那么就可以借助網(wǎng)絡RTK技術測量大地高,借助等級水準方法測量正常高,從而得到高程異常。3.2CORS技術在施工測量中的應用。水利工程在施工中為了確保工程質(zhì)量,需要在施工區(qū)域內(nèi)找出施工圖中各設計點的實際位置。目前可以借助全站儀進行放樣作業(yè),保證各設計點位置精確。樁機在進行放樣作業(yè)時還需要反復檢查樁位,需要精確確定樁位沒有偏離設計位置,所以每個樁位需要進行多次放樣以及反復檢查,甚至為了提高作業(yè)速度,還會在夜間用全站儀進行放樣作業(yè),大大增加了放樣工作量,不僅耗費時間還會增加成本。所以為了便捷且快速進行放樣作業(yè),并且提高作業(yè)效率以及放樣精確度,可以采取網(wǎng)絡RTK技術。網(wǎng)絡RTK在放樣前根據(jù)控制點的定位和施工定位來計算坐標轉換數(shù)據(jù),同時用電子手簿將樁位點的坐標輸出到電子記錄裝置,然后再根據(jù)手簿中的提示進行放樣作業(yè)。RTK在夜間也可以正常作業(yè),并且遇到結構復雜的建筑物也可以根據(jù)手簿提示的放樣坐標進行作業(yè),并且按照屏幕上箭頭的提升調(diào)整接收機位置直到找到設計的放樣位置。除此之外,CORS可以進行直線和曲線的放樣,這樣就可以輕松地找到放樣出交叉點,提高放樣樁位的精確度。3.3CORS技術在斷面測量中的應用。水利工程中計算土石方量來預算工程支出。借助CORS測量縱橫斷面,CORS技術測量縱橫斷面可達到厘米精度。將測量好的縱橫斷面借助專業(yè)軟件繪制在圖紙上,便于一目了然斷面數(shù)據(jù)以及土石方量數(shù)據(jù)。對斷面進行定位后再確定基點坐標與高程,然后測量河道的斷面,然后將測量的數(shù)據(jù)繪制成航線。PTK技術可以根據(jù)輸入設計線來定位河道的斷面,并且得到縱橫斷面的測量數(shù)據(jù),然后CORS技術可以計算斷面的高程點。為了保障測量數(shù)據(jù)達到精度要求,需要在測量作業(yè)結束后進行復查,如果數(shù)據(jù)經(jīng)過檢驗出現(xiàn)較大的誤差就需要及時調(diào)整,并且再次進行復查。

4.結束語

綜上所述,CORS系統(tǒng)的網(wǎng)絡RTK技術能夠快速實時地進行測量定位,滿足各種測量精度的要求,同時還可減少水利工程項目的支出,提高施工質(zhì)量。比較傳統(tǒng)RTK技術與CORS技術,最明顯的優(yōu)勢就是作業(yè)范圍得到了提升,并且還提高了測量精度、作業(yè)效率等,也變得簡單易操作。隨著CORS技術的不斷發(fā)展與完善,必將更為廣泛地應用于水利工程中。

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作者:鄧勝良 單位:梅州市威華水利水電建設工程有限公司