測(cè)量技術(shù)方法在工程中的應(yīng)用

林偉崗

福建省建專巖土工程有限公司（361000）

0 引言

隨著全球化的不斷深入，我國(guó)“基建狂魔”的身份逐步被認(rèn)可。我國(guó)的基建工程最早可以追溯到古代，例如水渠、城墻等。 經(jīng)過歲月的不斷沉淀，我國(guó)的基建水平也不斷提高，基建需求國(guó)內(nèi)國(guó)外兩個(gè)市場(chǎng)都在不斷擴(kuò)大。不斷擴(kuò)大的需求對(duì)基建的質(zhì)量和速度提出了更高的要求，人們更加重視建筑工程的綜合質(zhì)量[1]，雙管齊下共同促進(jìn)了國(guó)內(nèi)基建的高速發(fā)展。 在基建市場(chǎng)的快速發(fā)展大背景下，工程測(cè)量作為土木工程建設(shè)中的核心技術(shù)基準(zhǔn)，面臨著極大的挑戰(zhàn)。因此需要依靠先進(jìn)的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備來提升工程測(cè)量的效率和精確率，使之相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域面臨新的發(fā)展方向。

現(xiàn)代土木建筑工程中的測(cè)量方法是信息技術(shù)，定位技術(shù)和高端電子技術(shù)的集成[2]。 與傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比，現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)使用終端數(shù)據(jù)平臺(tái)，可以更好地避免測(cè)量數(shù)據(jù)誤差的產(chǎn)生，規(guī)避外部因素的影響，為規(guī)劃及設(shè)計(jì)提供更好的基本保障。

1 數(shù)字圖像測(cè)量方法

數(shù)字圖像測(cè)量方法主要基于系統(tǒng)內(nèi)數(shù)字信號(hào)的傳輸，通過光纜設(shè)備，計(jì)算機(jī)設(shè)備或衛(wèi)星通信，以編碼的方式測(cè)繪圖像。 在3D 模型框架中，將常規(guī)的2D 平面模型轉(zhuǎn)換為3D 立體模型，以擴(kuò)展數(shù)據(jù)監(jiān)視區(qū)域，達(dá)到精度高、速度快、準(zhǔn)確度高、自動(dòng)化高的要求。

目前的數(shù)學(xué)圖像測(cè)量方法主要有攝影測(cè)量方法、GIS 遙感測(cè)量方法、GPS 定位測(cè)量方法、RTK 測(cè)量技術(shù)方法等。文章通過對(duì)RTK 技術(shù)的定義及其運(yùn)用實(shí)例對(duì)RTK 測(cè)量技術(shù)方法做一些探討。

2 RTK 技術(shù)的定義

RTK，全稱Real-Time Kinematic，又稱“實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位”技術(shù)。 RTK 系統(tǒng)包含基準(zhǔn)站、流動(dòng)站、無線電通信系統(tǒng)三個(gè)核心部分[3]。 RTK 測(cè)量方式的測(cè)量載體是信號(hào)載波相位，主要收集參考站和內(nèi)插虛擬站的實(shí)時(shí)校正數(shù)據(jù)來提供厘米級(jí)的精確度[3]。 RTK測(cè)量技術(shù)與其他測(cè)量相比， 有更高的定位精度、工作效率和自動(dòng)化程度，測(cè)站點(diǎn)也不需要通視。 但是由于其需要在基準(zhǔn)站附近提供高精準(zhǔn)度的定位，因此需要在空氣質(zhì)量高且穩(wěn)定的區(qū)域運(yùn)用。

目前，RTK 測(cè)量方法主要用于地形圖測(cè)量，為規(guī)劃設(shè)計(jì)提供原始資料，也可以進(jìn)行土方量計(jì)算、場(chǎng)地面積調(diào)查，項(xiàng)目后期綠化及土方量計(jì)算及配套管網(wǎng)物探及測(cè)量。

3 RTK 技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

RTK 技術(shù)可以通過數(shù)學(xué)圖像的處理，將海域與土地明顯區(qū)分，避免了在測(cè)量過程中的測(cè)量事故，降低測(cè)量過程中測(cè)量難度。 測(cè)量單位可以通過運(yùn)用RTK 測(cè)量技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并制成工程示意圖（如圖1 所示），設(shè)計(jì)單位則根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)、圖片進(jìn)行邊坡及擋墻的支護(hù)設(shè)計(jì)，并由測(cè)量單位進(jìn)行成場(chǎng)地平整標(biāo)高及土方量計(jì)算，可以在前期進(jìn)行成本的預(yù)算。因此RTK 技術(shù)可以提供包含精確數(shù)據(jù)的場(chǎng)地尺寸圖，便于前期成本預(yù)算工作，也為設(shè)計(jì)工作提供數(shù)據(jù)。

圖1 工程示意圖

此外，RTK 技術(shù)也可以用于工程清渣工作量的預(yù)算。測(cè)量單位運(yùn)用RTK 測(cè)量技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并成圖（如圖2 所示），可以計(jì)算出清渣的工程量，為建設(shè)單位提供一個(gè)較為可靠的工程量清單，為施工單位和建設(shè)單位進(jìn)行報(bào)價(jià)和結(jié)算提供依據(jù)。

RTK 技術(shù)的示意圖將復(fù)雜的建筑簡(jiǎn)易化、形象化，將清渣的工程量精確化，減少前期場(chǎng)地清渣過程中產(chǎn)生的物資浪費(fèi)和相關(guān)的人力資源浪費(fèi)，提高預(yù)算師的工作效率。

圖2 工程清渣工作量預(yù)算圖

將RTK 技術(shù)進(jìn)行深度運(yùn)用， 可以將其與其他軟件結(jié)合使用，將地形數(shù)據(jù)與材料性質(zhì)相結(jié)合，為土木設(shè)計(jì)工作者提供精確的數(shù)據(jù)支持。 測(cè)量單位運(yùn)用RTK 測(cè)量技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并成圖（如圖3 所示），進(jìn)行兩次的數(shù)據(jù)采集后， 通過CASS 軟件根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行土方量計(jì)算，為綠化施工面積及土方結(jié)算提供可靠的原始依據(jù)。

圖3 數(shù)據(jù)采集成圖

4 與GPS 靜態(tài)測(cè)量技術(shù)比較

基于GPS 靜態(tài)測(cè)量技術(shù)的長(zhǎng)時(shí)間、高精度和自動(dòng)化的特點(diǎn)，已經(jīng)被運(yùn)用于經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)家防護(hù)和社會(huì)建設(shè)等領(lǐng)域，其定位準(zhǔn)確率越來越高，尤為突出的是其靜態(tài)定位準(zhǔn)確率。 RTK 相對(duì)于GPS 靜態(tài)測(cè)量方式具有更快的測(cè)量速度。

5 總結(jié)

RTK 測(cè)量技術(shù)的快速度和高精度使RTK 測(cè)量技術(shù)在土木工程應(yīng)用中有更廣泛的領(lǐng)域，文章列舉多個(gè)實(shí)例多角度充分體現(xiàn)了RTK 測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)，也指出RTK 技術(shù)與GPS 靜態(tài)測(cè)量技術(shù)的區(qū)別，凸顯出RTK 測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用前景。