北京城建勘测设计研究院有限公司天津分公司 天津 30000
摘要：地下管线是城市基础设施的重要组成部分，它就像人体内的“神经”和“血管”，担负着传递信息和输送能量的工作，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的“生命线”。查清城市地下管线的现状，是城市规划、建设和管理的需要，是抗震、防灾和避免管线事故的需要，是保证市民的正常生产、生活、出行和城市发展的需要，是加快经济发展，加速现代化进程的保障。随着城市的快速发展，市政道路负载也越来越重，对地下管线的依赖性也越来越大。但在实际工作中，由于各种原因，诸多疑难管线使用常规的探测仪器和方法已经无法得到解决，由于疑难管线的数据信息无法准确地获取，经常造成工程设计过程中修改设计方案，甚至发生因施工造成的管线破坏事故。因此，摸清地下管线现状，提供准确的管线数据信息是城市规划建设、工程施工、管线运维、应急抢险等城市管理发展迫切需要的基础数据。
关键词：ＲTK技术；地下管线；测量工程；应用
引言
在管线测量测量中，准确性是非常重要的一个指标，差之毫厘，失之千里。在管线测量测量工作过程中，RTK技术是精度最高的一项勘查测量技术。这项技术的成熟和使用，给管线测量测量工作带来了极大的便利，也促进了管线测量测量行业的不断发展。
1 GPSＲTK技术工作原理
GPS定位原理是根据空中卫星发射的信号，通过观测GPS卫星和用户接收机天线之间的距离，确定空中卫星的轨道参数，计算出被锁定的卫星在空中的瞬时坐标。ＲTK测量时有一个基准站和一个流动站，基准站是不动的，操作人员通过流动站来测定需要点的坐标。基准站坐标已知，基准站和流动站均有GPS接收机，GPS信号从卫星到基准站和流动站的传播速度，受大气影响会产生很多误差，因为电磁信号在真空中的传播速度才是定值，在空气中的传播速度要慢一些，慢多少跟空气的密度、温度等都有关系，并且这个误差无法实际测定（因为气温气压都是实时变化的），因此实际上基准站和流动站的实际准确位置都无法测定。但是由于卫星离我们的距离相对于基准站和流动站之间的距离是非常大的，可以认为信号从卫星传到基准站跟从卫星传到流动站的路径是一样的，误差也是一样的，这样误差常数就可以抵消，这时可以得到流动站到基准站的一个距离向量（可认为是三维坐标差）。而基准站的坐标已知，那么流动站的坐标就是基准站的坐标加上这个坐标差，这种方法就是差分技术。而基准站和流动站之间通过电台信号或GPＲS等数据链进行通信，实时解算这个坐标差值，这就是ＲTK测量的基本原理。
2地下管线探测基本定义
城市地下管线探测是一种针对城市地下管线实施探查与测绘的技术，探查的内容包括地下管线的现场调查及摸底，主要借助不同类型的探测方法，对各种类型的管线类型、材质、埋设年代、深度及走向等内容进行全面分析。测绘是基于已经查明的地线管线开展测量与线路图的绘制，其中包括一部分施工测量的内容，同时包括竣工测量的内容。地下管网的探测需要明确区域范围内的地下管线探测，包括市政公用管线及小区住宅和工程特定项目的管线探查。从客观上来看，城市地下管线的探测是一个相对广义的概念，但其技术类型与工作内容相对明确，根据不同类型的服务部门进行变更。
3 RTK技术在地下管线测量工程中的应用
3.1采用行图根点方法进行观测
采用行图根点方式进行观测，需要施工企业使用ＲTK技术对相同的基点进行重复观测，重复观测的次数一般为2次，两次观测数据产生的误差，均应控制在±5cm范围内，符合规定的测量范围，才能进行下一个基点的行图根点观测。在行图根点观测过程中，如果点位出现失锁的情况，主要是根点附近的建筑物较为密集，传输信号出现波动情况，应调整接收装置的位置，重新进行固锁，才能继续进行行图根点观测。
3.2地物测量
用ＲTK技术进行地物测绘，需要2个以上的地物特征点进行点校正，在无光学通视（电磁波通视）的条件下进行点位的放样。工作人员手持安置流动站天线的对中杆驻留在碎部点5—10s。ＲTK在开阔无遮挡地区采集速度速度较快，一般情况下10s内解算出固定解，完成1个放样点的空间位置测量数据采集工作。采用GPS－ＲTK技术测量碎部点时，仅需1人持仪器在要测的地貌碎部点驻留5—10s，并同时输入特征编码，通过手簿可以实时知道点位精度，把一个区域测完后回到室内，由专业的软件接口即可输出所要求的地形图，仅需1人操作，不要求点间通视，大大提高了工作效率。
3．3ＲTK技术与其他测量技术进行精度对比
其他测量技术主要指GPS技术，将GPS技术与ＲTK技术的精度进行对比，主要对比内容为测量角度、边长以及高差。通过实地测量，ＲTK技术获取的测量数据，其精度高于GPS技术。在边长测量过程中，ＲTK技术测量的边长为14条，产生的误差控制在±8毫米内，产生的极限误差控制±15毫米以内。在高差测量过程中，使用ＲTK技术测量的边长为14条，高程误差控制在±9毫米以内，产生的极限误差控制在±20毫米范围内。
3.4资料调绘技术
资料调绘技术是一种基于权属单位资料与图纸解决管线关键信息的技术类型。该技术在开始前可以获取到大量的相关资料，对资料中存在的问题进行分析整理，解决数据不准确、不完整的问题，为后续技术提供必要的功能保障，一些特殊情况下需要结合现场探测确认的方具有能够做到查缺补漏的功能，可以满足不同类型的系统建设目标与发展要求。
4 ＲTK技术精度控制措施
ＲTK技术精度控制措施如下：第一，将测量基点设置在较高的位置；第二，合理利用星历预报，使用强度因子较小的几何图形，采用多段时间的方法进行测量；第三，在每个基点的测量时间不断延长，使获得的数据通过固锁操作后，保证数据的精度符合使用标准；第四，将测量半径控制在10公里范围内，并在基点和流动站上架设定向天线，在测量区域内设置中继站，保证在较长的区域内测量数据更加精准；第五，在计算转换参数过程中，应保证各个基点的坐标产生的误差控制在合理的范围内，参照转换栏中H和V差值，如果计算产生的误差在对应的差值内，即可获取相应的转换参数；第六，提高数据控制以及输入精度。与传统的控制输入相比，ＲTK技术可以将产生的坐标数据，实时输入至移动设备中，避免由于人工操作引发的数据错误；第七，保证使用的流动站以及基点设有装置，电量保持在充足状态。
结束语
综上所述，随着城市化进程的不断加快，一些中小城市均在面临大规模的市政建设任务，其中需要考虑到道路拓宽、城市地上改造，需要对城市地下管线实施大规模的筹划与建设。在这个过程中，地下管线信息系统具有不可替代的作用，可以满足城市快速发展的客观要求，可以通过相对廉价的管理模式，达到暂时保存与综合利用的目标，提升技术的适应性。根据现阶段城市地下管线探测技术发展情况与信息系统的构建现状，需要积极开发资料调绘、探地雷达、红外线成像及地震波映像等一系列技术，逐步形成更完善的发展模式，为推动行业的稳定快速发展奠定坚实的基础。
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