GPS—RTK技術(shù)在尼勒克一級水電站征地界樁測量中的應(yīng)用

新疆水利水電勘測設(shè)計研究院測繪工程院

摘要：界樁測量中采用傳統(tǒng)三角、水準測量。首先要進行邊界線測量，根據(jù)邊界測量結(jié)果，進行設(shè)計，設(shè)計后施工中還要對界樁進行三角、水準測量。工序反復(fù)，測量較繁瑣，本工程采用GPS-RTK測量，測量效率得到很大的提高，而且測量精度較高，同時節(jié)省了大量勞動力。GPS-RTK測量方法在衛(wèi)星信號受影響、電臺信號受影響時測量精度較差，必須采用代替?zhèn)鹘y(tǒng)三角、水準測量。GPS-RTK測量方法先進，在界樁測量中前景廣闊。

關(guān)鍵詞：GPS；GPS-RTK；界樁測量；精度

1.引言GPS-RTK技術(shù)是一種實時動態(tài)GPS測量技術(shù)，全名為（GPS-Real Time Kinematic）。這種技術(shù)由GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)、地面基準站、流動站三部分組成，在測量中架設(shè)好基準站后，在一定的作業(yè)半徑內(nèi)流動站可以實時的提供指定地點的三維坐標大地坐標。平面精度可以達到厘米級精度，滿足界樁測量精度的要求?？紤]采用到GPS-RTK技術(shù)可以大大提高工作效率，同時又可以降低成本，本次測量采用GPS-RTK技術(shù)，實施界樁點的測設(shè)、放樣、界樁點的造埋、最終數(shù)據(jù)的采集等工作。通過GPS-RTK在本工程的使用，發(fā)現(xiàn)GPS-RTK技術(shù)測點技術(shù)還具有精度高、布點靈活等特點，認為GPS-RTK技術(shù)將是近期建立界樁測量的主要方法。2.移民征地界樁測量意義及工程概述2.1界樁測量意義隨著經(jīng)濟的的發(fā)展和居民法律意識的提高，居民對工程占地賠償?shù)囊庾R也越來越高，因此居民對移民征地界樁測量越來越重視，測量精度越高產(chǎn)生的社會摩擦就越小，工程進展的就越順利，反之就會引起社會摩擦而延誤工期等。而移民征地界樁測量的目的就是確定該塊土地的權(quán)屬，進而確定賠償?shù)仁乱?，避免因土地?quán)屬而引起社會糾紛的發(fā)生。2.2尼勒克一級水電站征地界樁測量工程概述尼勒克一級水電站為明渠引水式發(fā)電站，明渠長度為38.5公里，沿明渠中心線兩邊征地寬度為50米，具體工作量有1）征地界樁測量的平面和高程控制工作；2）征地界樁邊界線的測量；3）根據(jù)邊界線測量按規(guī)范設(shè)計界樁位置；4）根據(jù)設(shè)計界樁位置成果測定征地界樁的具體位置、進行埋設(shè)；5）測量界樁的平面、高程坐標、資料的整理等工作。3.已有資料的分析3.1已有資料的精度分析尼勒克一級水電站征地界樁的測量平面及高程控制，根據(jù)《水利水電工程測量規(guī)范》要求不低于四等，測區(qū)有尼勒克一級電站引水明渠施工控制網(wǎng)，平面為三等GPS控制網(wǎng)，其精度見下表1（尼勒克一級水電站施工控制網(wǎng)精度統(tǒng)計表）；高程為三等水準網(wǎng)，其精度見下表2（尼勒克一級水電站施工高程控制網(wǎng)精度統(tǒng)計表）。表1 尼勒克一級水電站施工控制網(wǎng)平面精度統(tǒng)計表（單位mm）基線解算結(jié)果復(fù)測基線0.78≥0.60從表1中可以得出：1）GPS測量基線和閉合差滿足規(guī)范要就，觀測數(shù)據(jù)良好。2）三維平差解算數(shù)據(jù)精度高，說明三等GPS控制網(wǎng)質(zhì)量高，精度可靠。3）二維平差解算數(shù)據(jù)精度高，說明從WGS84坐標系向地方坐標轉(zhuǎn)換時，已知控制點選擇正確，轉(zhuǎn)換合理。4）尼勒克一級電站引水明渠施工控制網(wǎng)平面精度完全可以滿足本次界樁測量的要求。表2 尼勒克一級水電站施工控制網(wǎng)高程精度統(tǒng)計表（單位mm）水準線路測段長度段數(shù)閉合差閉合差限差每公里偶然中誤差每公里偶然中誤差NT03-Ⅲ新托1025.832117.35±143.70.458±3.0從表2中可以得出：尼勒克一級電站引水明渠施工控制網(wǎng)的水準點精度符合《水利水電工程測量規(guī)范》中三等誰水準測量的精度要求，完全可以滿足本次界樁測量的要求。3.2已有資料控制點位置分析控制網(wǎng)布設(shè)情況詳見下圖1（尼勒克一級水電站施工控制網(wǎng)布設(shè)圖）。圖1 尼勒克一級水電站施工控制網(wǎng)控制點及渠線展點圖 從圖1中可以得出1）引水明渠兩側(cè)每隔1-2km，有一控制點。2）距明渠中心線100-200米左右，對明渠的施工控制程度較好，采用GPS-RTK進行參數(shù)改正后，高程精度可達到五等水準精度。3）采用施工控制網(wǎng)控制放樣埋設(shè)征地界樁，既能保證了坐標系統(tǒng)與明渠的一致，又經(jīng)濟實惠。4.尼勒克一級水電站征地界樁測量的實施4.1尼勒克一級水電站征地界樁邊界線的設(shè)計首先要進行征地界樁埋的坐標轉(zhuǎn)換，眾所周知GPS-RTK測得指定地點的WGS84大地坐標（B L H）的，應(yīng)將此坐標轉(zhuǎn)換為尼勒克一級水電站征施工控制網(wǎng)坐標，因此需要計算坐標的轉(zhuǎn)換參數(shù)，計算方法有很多，如1）采用尼勒克一級水電站征施工控制網(wǎng)點網(wǎng)格坐標與其對應(yīng)的WGS84坐標進行手工計算出它的三參數(shù)、四參數(shù)、七參數(shù)等。2）直接采用GPS-RTK流動站的手簿中點校正工具，將尼勒克一級水電站征施工控制網(wǎng)點網(wǎng)格坐標與現(xiàn)場采集的WGS84坐標一一對應(yīng)進行GPS點校正測量，求出轉(zhuǎn)換參數(shù)。3）對采用GPS法進行觀測，控制點都有一套施工的網(wǎng)格坐標和三維平差WGS84大地坐標（B L H），這就不需要現(xiàn)場采集控制點的WGS84大地坐標；直接將施工網(wǎng)格坐標與WGS84大地坐標導入手簿，一一對應(yīng)，進行點校正即可。本次測量采用的是第三種種方法進行坐標轉(zhuǎn)換的，轉(zhuǎn)換結(jié)果見表3（尼勒克一級水電站界樁測量點校正表）。

1mm，垂直為18mm，精度較高，只要保證基準站與流動站的距離（實踐經(jīng)驗距離5km）基本就可以代替四等水準。

界樁點的設(shè)計：采用GPS-RTK測出地物和邊界線，并采用Cass繪制的縱斷面圖，根據(jù)測量結(jié)果按規(guī)范要求布設(shè)界樁，即：1）界樁要容易保護，不易被損壞，2）界樁要埋設(shè)在容易看到的地方，起到警示作用，3）界樁埋設(shè)要保證有三個通視方向，應(yīng)埋設(shè)山脊或山坡上。

4.2界樁點放樣及埋設(shè)

征地界樁測定采用GPS-RTK作業(yè)法對界樁進行放樣及埋設(shè)后的測量工作，其具體步驟1）坐標的轉(zhuǎn)換、2）位置高程的放樣、3）界樁點的埋設(shè)、4）界樁點坐標高程的測量。

4.3測量界樁的平面、高程坐標、資料的整理等工作

架設(shè)好基準站，采用GPS-RTK流動站做好點校正后，測出每個界樁的坐標和高程，繪制每個界樁的點之記。

4.4測量精度的統(tǒng)計