现代测绘技术在给水管线测量中的应用.doc

1、现代测绘技术在给水管线测量中的应用摘要：随着测绘科学技术的发展，新设备、新技术、新方法不断涌现，作为城市基础建设的给水管线探测行业也进行不断的改革，其正随着城市化的发展在逐步走向成熟。本文以郑州市自来水投资控股有限公司 DN500 以上供水管网标示化为例，通过对 GPS-RTK 和全站仪的实际应用，探索出两者配合进行给水管线测量的方法，使两种仪器在实际测量中相得益彰，有效地提高作业效率。 关键词：GPS-RTK；全站仪；给水管线测量 中图分类号：TE45 文献标识码： A 前言 为更好保护和管理好地下供水管线，方便日后道路施工的识别，减少人为破坏供水设施的现象发生，在市政管线上方安装管线地面标

2、识逐渐受到权属单位的欢迎。为了更好的保证郑州供水主干管网的安全运行，郑州水司于 2012 年度实施并完成了 DN500 以上供水管网安全标示化工程，该工程主要包括三方面的内容：供水管网的探测、管线点的测量、标示贴的安装。截止 2012 年底，该项工程实际完成 76 条道路的给水管线探测长度 241.438Km，测量坐标 7742 个，安装标识贴 2715 个。标示工作的完成，对郑州供水主干管网的安全运行起着较为关键的作用。 在测绘领域，随着技术日新月异的变化，GPS 和全站仪正取代传统的经纬仪、测距仪，在近代测量领域引发了一次历史性的变革，这种技术也逐渐的被引入到地下管线测量作业中。GPS 和

3、全站仪相配合使用，进行优化组合，取长补短，发挥各自的优势，不仅大大的提高了工作效率，节省了大量的人力、物力，而且保证了成果的精度质量。 二 GPS 和全站仪在管线探测中的实际应用 为了更好的研究 GPS 和全站仪在给水管线探测中的实际应用，结合本次管网标示的具体内容，对 GPS 和全站仪在管线探测中的实际应用做详细的阐述。由于该工程施工范围在郑州市四环以内的 76 条道路上，道路较多无法一一详述，本文以具有代表性的 01 号线路陇海路的给水管线探测为例，对 GPS 和全站仪在管线探测中的实际应用做详细的阐述。 2.1 测区背景 01 号线路陇海路（华山路-东明路）东西横贯郑州市主城区，该段道路

4、长度约 10 千米，给水主干管径为 DN800；全线给水管线长度 9.48Km，测量管线点 291 个，共计安装标识贴 94 处。该路段是郑州发展的中心地带，该地段颇具现代城市的特征，车流人流密度较大，交通压力大，给测量工作也带来了不便。该路段西高东低地势起伏较大、海拔高度不均，道路两侧绿化较好，高楼大厦大厦林立，给测量增加了很大的难度。 2.2 已有资料分析 1.测区 1:1000 地形图。 2.已有测区内 GPS 点五个，精度满足要求，可以直接以这五个 GPS点作为起始点，用 GPS-RTK 技术布设控制点 2.3 作业依据和设备 作业依据有：城市地下管线探测技术规程 （CJJ61-200

5、3） 、 全球定位系统（GPS）测量规范(CH2001-92)、 城市测量规范 （CJJB-99） 。 采用的仪器设备有：瑞士徕卡 TPS1200GPS 机一套。瑞士徕卡 TC405全站仪 1 台。成图软件一套，电脑两台，作业前都均通过检测，性能和精度均符合标称精度。 2.4 作业组织安排 根据当前拥有的仪器设备，结合侧区的地形特征，作业分工如下： 1）用 GPS-RTK 布设一级 GPS 控制点，布设的点位密度满足测量为宜。控制测量应以城市等级导线点或相应等级的 GPS 点和水准点为依据。当城市等级导线点缺乏时，可采用 GPS 测量方法加密图根，并按卫星定位城市测量技术规范CJJ/T 73-

6、2010 的规定执行。图根控制宜按测区布设电磁波测距图根导线网，采用严密平差，其主要技术要求应符合精度要求。 2）在视野比较开阔的地方（华山路-嵩山路段） ，用 GPS-RTK 进行快速定位，直接测量管线点，并获取相应的坐标。 3）在 GPS-RTK 无法测量的管线点和隐蔽点，用全站仪进行碎步采集。在测站点上架设全站仪，全站仪经定向后，观测碎部点上放置的棱镜，得到方向、竖直角（或天顶距）和距离等观测值，记录在电子手簿或全站仪内存中。野外数据采集观测碎部点时，绘制工作草图，这是保证数字成图质量的一项措施。 2.5 地下管线点的测量精度 平面位置测量中误差，不得大于 ms5cm（相对于邻近解析控制

7、点） ，高程测量中误差，mh 不得大于3cm（相对于邻近高程控制点） 。 三GPS 和全站仪的精度分析 3.1 作为郑州市区内的项目，我公司采用郑州市独立坐标系，由于道路两边都是高大的建筑，信号遮挡比较严重，RTK 实测难度较大，因此只能在路中间比较开阔的地方施测图根控制点，然后利用全站仪进行管线点观测。 我公司采用的是徕卡 GPS，观测精度为 5，为了检测 RTK 控制点的能否达到郑州市规划局要求的精度，采用徕卡电子全站仪对部分点间的相互关系进行了检测，全站仪观测严格按照城市底线管线探测技术规程 （CJJ61-2003）进行，本次控制测量完成水准测量 4 个点，图根控制点 13 个，结果见下

8、表 1 (表 1) 3.2 成果分析 在以上数据中，共收集并使用平面等级控制点 2 个，高程等级点 2个，均分布于陇海路上。对使用到的等级点进行了 100%检测。水准点复核，较差 3mm，平面等级点使用 HNGICS-CORS 系统 GPS-RTK 检查,于原数据对比后 X 较差 5mm,Y 较差 4mm。 通过对比试验，得出徕卡 GPSRTK 的点位精度不仅能够满足 1：500控制测量的要求，而且不存在误差积累等问题，完全可以满足大比例尺控制测量的需求。其快速的测量，能够有效地减轻外业人员的劳动强度，在通视比较困难的区域更具有明显的优势。使用 GPS 和全站仪结合进行给水管线测量，有助于提高

9、劳动效率，减少图根点步测，控制方案可以根据整体工期时时调整，更好的按时完成给水管线探测任务。 四. GPS 与全站仪配合使用的优点总结 由于给水管线埋设于地下，呈带状分布，且地下埋设复杂，因而管线测量一般距离较长，并且测点很多，外业三维坐标采集的工作量很大。采用常规的全站仪采集的方法，需要沿管线方向建立管线测量平面控制网和高程控制网，施测时，各台组需要 3-4 个人，同时又受通视条件的限制，工作效率低下，特别是管线比较长，需要频繁的转站，这时在开阔地区，运用 GPS-RTK 作业模式不仅快速、简便，而且满足管线测量的精度要求。但是对于碎步点进行测量时，由于 GPS 受各种因素的影响，这时用全站

10、仪利于开展工作。所以，在给水管线测量中，GPS 与全站仪相互配合使用，才能够达到优势互补、减少误差、提高效率、保证质量等目的，能大大的提高劳动效率，更好的完成任务。 五. 结论 随着国家对“数字中国” 、 “数字城市”的重视，数字化成图必将在测绘领域大行其道，完全替代传统纸质作业，而且随着测绘科技的日益进步，各种新测绘技术逐渐普及，必将极大提高广大测绘工作者的工作效率和工作热情，进一步发挥新技术优质、高效的特点。 综上所述，在给水管线定位测量领域，由于 GPS 定位技术自身独特及强大的功能，充分显示了他在该领域实际测量工作中的比常规控制测量具有更大的优越性和适应性，随着该技术的飞速发展和普及，以及相关技术的成熟应用，作为全站仪在测绘中的地位还是不容忽视的，所以GPS-RTK 定位技术配合全站仪在城市给水管线测量中将会得到更加广泛的应用。 参考文献 【1】石金峰：RTK 测量在管线调查中应用 【2】严勇等：GPS-RTK 技术在苏州西部地区像控测量中的应用 【3】吉长东：实时动态差分在城市加密控制测量中的应用及其精度检验