全站仪配合RTK在施工控制测量中的应用

2021-01-22吴会军何柯达

科技创新与应用 2021年6期

刘煦，辜超，吴会军，何柯达

1 RTK测量技术

RTK测量技术，RTK是以载波相位观测量为根据的实时差分测量技术。与常规测量仪器相比主要有以上优点:（1）作业效率高；（2）作业条件要求低；（3）测量误差不累计；（4）自动化程度高。RTK技术不要求被观测的两点间互相通视，只要求有卫星电磁波信号，所以它受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，唯一的缺点就是受电磁波干扰、多路段效应和卫星遮挡影响较大，所以一般在野外测量和做控制测量中应用较多，而在城市测量中较少单独使用，一般是配合全站仪进行测量。

2 全站仪测量技术

全站仪，即全站型电子测距仪（Electronic Total Station），是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。全站仪目前是测量的主流仪器，根据用途不同，有各种不同精度的产品，一般城市测量中2秒级仪器使用较为普遍。本文主要利用全站仪的测角测距功能，对RTK所做的施工控制点进行精度检核。

3 施工控制测量简介

建设工程在施工阶段都必须进行各种测量工作，如对已知长度的测设，已知角度的测设，建筑物细部点平面位置的测设等等，而进行这些测量工作的前提是必须取得至少一组（不少于3个）施工控制点。

以前我们进行施工控制测量往往是从高级控制点进行导线测量或者三角网测量获取，由于高级控制点数量少，有时候离施工地比较远，而且测量高级控制点需要消耗大量的人力物力，往往也难于保存，这样就给测量工作带来了极大的困难，随着RTK技术的不断进步，测量精度不断提高，现在利用RTK测量得到的坐标精度已经完全能满足一般建设工程的需求，可以作为施工控制点使用。

4 施工控制测量操作步骤

要测量施工控制点，首先要进行选点埋石，控制点一般应选择在工地附近对施工影响不大的地方，要求点位不会被来往车辆破坏，如果同时要进行水准测量，则需要考虑沉降问题，所以一般选择在附近的硬化地面上，如果没有硬化地面，则应进行埋石以确保点位不会被破坏，根据施工需求，选取互相通视的三点（至少某一个点可以与另外两个点通视）做好标记，一般用大道钉比较好。

图1 定角定边检查成果表

选好点位后则可开始进行测量工作。利用RTK进行测量，首先要对RTK进行测前检查，选取离测区距离相对较近的两个具有已知坐标数据的高等级控制点，架设RTK进行测量，用测量所得的坐标与已知坐标进行对比，如果XY坐标差值都在2cm以内，高程差值在3cm以内，说明仪器状况良好，可初步推测测区卫星信号良好，无不良干扰。如坐标差值较大，则应排查引起误差的原因，如果是仪器原因应更换仪器，如果是测区存在电磁波干扰则应待电磁波信号消失后重新测量，直到满足精度要求为止。

当测前检查合格后，应及时进入测区对已经选取的点位进行RTK测量，测量仪器一般使用稳定的三角架架设，观测时间一般以3分钟或更长为宜，测量三次取平均值，以获得较理想的结果。

测量结束后立即进行RTK测后检查以确保仪器和周边环境在测量的整个阶段都是正常的，测后检查的方法同测前检查，如果在测后检查中发现误差较大，则说明测量过程中环境或者是仪器出现了问题，需要找出原因进行重新观测。

RTK测量结束后，我们已经可以获得三个点的坐标，即使测前测后正常，我们依然不知道测量过程中是否受到了电磁波干扰以及仪器状况是否正常，这时候，我们需要对控制点进行检核，用RTK进行反复观测是一个方法，但是依然不能排查出仪器原因和卫星信号原因带来的误差，这种情况上我们可以利用全站仪进行边长和角度的观测来检查坐标点位精度是否可用于施工。