CORS-RTK技術(shù)在水利工程測量工作中的實(shí)踐

鄧勝良

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

關(guān)鍵詞：CORS-RTK技術(shù) 水利工程 斷面測量

CORS系統(tǒng)是由一個(gè)或多個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GPS參考站組成的。工作范圍和工作時(shí)長都得到了提升，除此之外，還具備應(yīng)用方便、高質(zhì)量等特點(diǎn)，與RTK技術(shù)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(shù)。并且“CORS”網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還可以滿足一些無法安裝的地點(diǎn)，因?yàn)?個(gè)CORS站的工作范圍就可以達(dá)到5Okm。所以CORS技術(shù)具備PTK技術(shù)沒有的功能。

1.CORS-RTK技術(shù)

衛(wèi)量、地面控制部分、用戶部分這3個(gè)主要部分關(guān)乎到GPS-RTK系統(tǒng)的運(yùn)作。結(jié)合了兩種技術(shù)的RTK系統(tǒng)可以將載波信號(hào)與測站數(shù)據(jù)傳輸給流動(dòng)站，這里的RTK系統(tǒng)起到的作用就是將GPS測量技術(shù)檢測到的信號(hào)借助數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)發(fā)送給流動(dòng)站，最終流動(dòng)站會(huì)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行精密差分分析。如果想要提高三維坐標(biāo)的準(zhǔn)確度，那么就可以提前輸入相對應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)和投影參數(shù)。CORS-RTK具備定位、網(wǎng)絡(luò)、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(shù)，擁有單基站CORS和網(wǎng)絡(luò)CORS兩種技術(shù)，并且單基站CORS技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)CORS技術(shù)在組成方面有所不同。CORS技術(shù)之所以被稱為高精度的RTK技術(shù)，是因?yàn)槠溆蓞⒖颊鞠到y(tǒng)等多種系統(tǒng)組合而成，所以當(dāng)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行精密差分處理后，三維坐標(biāo)的準(zhǔn)確度可以提高2cm。實(shí)時(shí)差分定位解以及傳輸和接收CORS信號(hào)是CORS技術(shù)的關(guān)鍵工作，是分別借助GPS定位技術(shù)以及公眾移動(dòng)通訊網(wǎng)來完成工作的。

2.CORS-RTK技術(shù)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(yīng)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(shù)可以利用電腦進(jìn)行分析。采集數(shù)據(jù)時(shí)，需要配置1臺(tái)雙頻GPS衛(wèi)星定位接收機(jī)，對于實(shí)時(shí)差分定位解以及傳輸和接收CORS-RTK信號(hào)，是CORSRTK技術(shù)分別借助GPS定位技術(shù)和公眾移動(dòng)通訊網(wǎng)獲取的。CORSRTK技術(shù)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(shù)原理分析見圖1。

3.CORS-RTK技術(shù)在水利工程測量工作中的實(shí)踐

3.1CORS技術(shù)在控制測量中的應(yīng)用

我國的水利項(xiàng)目通常施工環(huán)境惡劣、位置特設(shè)，為施工時(shí)設(shè)置控制點(diǎn)以及測量增加了難度。水利工程中老舊的測量方法會(huì)受到復(fù)雜地形的約束，譬如三角測量、導(dǎo)線測量，因?yàn)榈匦纹鸱^大，就會(huì)導(dǎo)致一次測量作業(yè)進(jìn)行多次遷站，多次變換觀測點(diǎn)導(dǎo)致作業(yè)量增加，并且測量數(shù)據(jù)也會(huì)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(fù)雜多變地形的水利工程，不僅花費(fèi)時(shí)間、體以及產(chǎn)生較高的成本支出，而且最終的測量結(jié)果也會(huì)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(shù)。CORS技術(shù)具有布點(diǎn)快速、準(zhǔn)確度高定位等特點(diǎn)，同時(shí)還可以降低因控制測量分級(jí)布設(shè)、層層控制所造成的點(diǎn)位誤差和誤差范圍大的影響。CORS技術(shù)還可以進(jìn)行低要求的控制測量，這樣在進(jìn)行水利工程測量作業(yè)時(shí)既可以即時(shí)定位還可以即時(shí)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(jié)合GPS定位技術(shù)。

我國通常以大地水準(zhǔn)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(shù)，二者之間存在一定的關(guān)聯(lián)，CORS技術(shù)是以地面點(diǎn)在WGS-84坐標(biāo)系中的大地高為測量依據(jù)。譬如：CORS技術(shù)獲取某場地的大地高后，通過借助改正模型計(jì)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(luò)RTK技術(shù)測量大地高，借助等級(jí)水準(zhǔn)方法測量正常高，從而得到高程異常。

3.2 CORS技術(shù)在施工測量中的應(yīng)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(shè)計(jì)點(diǎn)的實(shí)際位置。目前可以借助全站儀進(jìn)行放樣作業(yè)，保證各設(shè)計(jì)點(diǎn)位置精確。樁機(jī)在進(jìn)行放樣作業(yè)時(shí)還需要反復(fù)檢查樁位，需要精確確定樁位沒有偏離設(shè)計(jì)位置，所以每個(gè)樁位需要進(jìn)行多次放樣以及反復(fù)檢查，甚至為了提高作業(yè)速度，還會(huì)在夜間用全站儀進(jìn)行放樣作業(yè)，大大增加了放樣工作量，不僅耗費(fèi)時(shí)間還會(huì)增加成本。所以為了便捷且快速進(jìn)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(luò) RTK技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)RTK在放樣前根據(jù)控制點(diǎn)的定位和施工定位來計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，同時(shí)用電子手簿將樁位點(diǎn)的坐標(biāo)輸出到電子記錄裝置，然后再根據(jù)手簿中的提示進(jìn)行放樣作業(yè)。RTK在夜間也可以正常作業(yè)，并且遇到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物也可以根據(jù)手簿提示的放樣坐標(biāo)進(jìn)行作業(yè)，并且按照屏幕上箭頭的提升調(diào)整接收機(jī)位置直到找到設(shè)計(jì)的放樣位置。除此之外，CORS可以進(jìn)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(diǎn)，提高放樣樁位的精確度。

3.3 CORS技術(shù)在斷面測量中的應(yīng)用

水利工程中計(jì)算土石方量來預(yù)算工程支出。借助CORS測量縱橫斷面，CORS技術(shù)測量縱橫斷面可達(dá)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(jìn)行定位后再確定基點(diǎn)坐標(biāo)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(shù)可以根據(jù)輸入設(shè)計(jì)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(shù)可以計(jì)算斷面的高程點(diǎn)。為了保障測量數(shù)據(jù)達(dá)到精度要求，需要在測量作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行復(fù)查，如果數(shù)據(jù)經(jīng)過檢驗(yàn)出現(xiàn)較大的誤差就需要及時(shí)調(diào)整，并且再次進(jìn)行復(fù)查。

4.結(jié)束語

綜上所述，CORS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò) RTK技術(shù)能夠快速實(shí)時(shí)地進(jìn)行測量定位，滿足各種測量精度的要求，同時(shí)還可減少水利工程項(xiàng)目的支出，提高施工質(zhì)量。比較傳統(tǒng)RTK技術(shù)與CORS技術(shù)，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(shù)的不斷發(fā)展與完善，必將更為廣泛地應(yīng)用于水利工程中。

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