1、RTK 测量技术在石油天然气管道测量中的应用摘要本文介绍了在石油天然气管道标志桩被破坏或在隐蔽植物中管道标志桩被隐藏的情况下，我们如何去测量这些管道的走向及标志桩的有效方法，对于测量工作效率的提高来说具有一定的参考价值。 关键词 RTK 最近点放样点校正 RD4000PXL 雷迪管线探测仪 中图分类号：TU990 文献标识码： A 一、引言 我们都知道，传统的石油天然气管道测量方法是：将裸露在地面上并且可以直观看到的石油天然气管道公里桩、拐点桩及跨河、跨沟、跨路标志桩作为石油天然气管道的中心，然后用全站仪或 RTK 结合RD4000PXL 雷迪管线探测仪去直接测量。但我们如果遇到了管道标志桩被
2、长距离的破坏或正值秋季一望无际的包谷地，管道标志桩被隐藏其中，那我们如何去测量这些管道的走向及标志桩呢，如果盲目的钻进茫茫大海般的包谷地去找那些管道标志桩，那么测量的工作效率可能就大大降低，但是如果我们利用 RTK 的放样技术再结合 RD7000 雷迪管线探测仪去寻找管道的走向即可事半功倍，下面我们就详细介绍这种具体的方法，供同行参考。 二、求解 RTK 坐标转换参数 对于一定区域内的工程测量,我们往往利用以往的控制点成果求取“区域性”的转换参数,以便适用于独立坐标系统。其区域性,理论上就消弱了变形影响,提高了转换的可靠性。尤其对于管线测量这种线型的测量区域来说，我们必须得注意其区域性，现在就
3、以我们 2009 年所做的陕京天然气管道测量来说，线路长是 320KM,我们将其分为六段，每段长度大约 50KM 左右,然后对其分段进行点校正(WGS84 地心坐标与独立坐标间的转换)。对于点校正中获得 WGS84 坐标的方法有二种:一是使用已有的静态数据,直接将线路上控制点无约束平差下的 WGS84 坐标输入手簿;二是使用上点采集的方式获取,此种方法是在无 WGS84 成果的情况下使用,具体做法如下:架设任意基准站，基准站的 WGS84 坐标直接从手簿中点击此处读取,然后将流动站安置于控制点上采集 WGS84 坐标。该工程我们已经做过前期控制测量，所以我们采用第一种方法。 三、判断 RTK
4、观测质量 3.1 直接查看观测手簿上的收敛值 目前大多数 RTK 仪器都已采用 OTF 方法计算整周模糊度,大大缩短了解算时间。因此在无干扰的测区锁定卫星在 5 颗以上时,5 秒钟内 RTK 测量即获得固定解,手簿显示的收敛值一般在 2cm 以内，此时的收敛值真实地反映了天线中心测量的内符合精度。若 RTK 测量 60 秒以上才得到固定解,此时的收敛值可能存在伪值,需要进一步确认。 3.2 重复测量判定观测质量 少数测区存在一些干扰源,造成 RTK 测量质量不正常。导致观测成果出现较大误差甚至有伪值现象。这种情况观测时不易发现,可从手簿上反映出收敛很慢,求得固定解一般需要几十秒甚至几十分钟才能
5、完成,其收敛值一般在 28cm 之间。这时手簿上显示的收敛值可能不完全真实,有时测量误差可能达到几十厘米甚至几米。当出现此种情况时,要慎重对待采集的数据,最好重置整周模糊度重复采集数据以检核观测质量,或用另一台流动站重复采集数据来判定观测质量。 四、跨河、跨沟、跨路的管线测量 4.1 对于该工程石油天燃气管道跨河、跨沟的测量，我们都知道管道它有一定的埋深，当在河或沟的正上方管道一般都会露出地面，那么这种管线的走向无疑我们测量出来是最准确的，而且在这种情况下，如果我们使用 RD4000PXL 雷迪管线探测仪，对于紧接着的下一段管道测量也很准确，我们可以将 RD4000PXL 的发射机置于管道上，
6、在离发射机 30米至 200 米范围内调节发射机的功率，再用 RD4000PXL 的接收机都可以很准确的判断出管道的走向及其中心位置，然后使用 RTK 精确测量。 4.2 对于跨路的管道测量方法很简单，它一般都有两个跨路的标志桩，即管道的中心点，我们用校正和检核过的 RTK 直接测量即可。 五、盲区中的管道测量 盲区中的管道也就是我们上面所提到的管道标志桩被长距离的破坏或正值秋季一望无际的包谷地，管道标志桩被隐藏其中，我们无法直观看到的石油天然气管道标志桩。假设我们刚测过了跨路标志桩 LU01 和LU02，下面的管道都进入了茫茫大海般的包谷地，我们先将 RD4000PXL的发射机置于路边的管道
7、正上方，然后用 RD4000PXL 的接收机跟着声音的峰值（即管道的走向）走边探测管道边测量，但是管道测量的规定若是直线走向，那么我们可以每隔 100 米测量一个中心点，完全没有必要去跟着管道一步一步的探测去走过这 100 米的包谷地，我们可以利用LU01 和 LU02 作为两个基准点在 RTK 中进行直线放样，然后桩距为 100 米，那么我们就会跟着 RTK 的箭头指示很快的走到 100 米的地方，再打开RD4000PXL 的接收机进行管道中心的精确定位，可能会出现以下三种情况：第一，在 RTK 定位点的地方左右大约 1 米的地方，RD4000PXL 接收机的声音达到峰值，说明管道中心就在那
8、里，管道是直线走向；即可直接测量； 第二，在 RTK 定位点的中心左右大于 1 米且小于 10 米的地方RD4000PXL 接收机的声音达到峰值，说明管道仍然是直线走向或者拐弯的角度很小。之所以说管道仍然可能是直线走向是因为我们用的是 LU01 和LU02 这两个点作为直线然后反向延长 100 米去求放样点，试想，如果我们测量路边的这两个点任何一个如果有点误差但却在测量管道中心误差范围之内，那么百米之外的放样点肯定会有一定的误差，另外的一种情况就是管道拐弯的角度很小几乎接近 180。 第三，在 RTK 定位点的中心左右大于 10 米之外 RD4000PXL 接收机的声音仍然没有出现峰值，说明管
9、道在这 100 米之内肯定有角度较大的拐点出现，这时我们就必须再缩短放样的桩距譬如 50 米然后再去探索。假设在这个 50 米的地方探测到了点 X1，那么我们对于下一个点的放样，就可以利用 LU02 和 X1 去放样，这样对于下一个探测点的精度就提高了很多，因为这两个点的间距较大，去放样下一个点它的误差就小了许多。谈到这里可能大家会觉得如果出现这种情况的话岂不更费时间了吗，其实不然，我们知道石油管道直线走向的居多，我们想想在纵横交错茫茫大海般的包谷地中如果你拿着 RD4000PXL 的接收机去一步一步的往前探测，必须跟着声音的峰值走，这将会多么的浪费时间。 七、总结 通过当时我们参与该工程项目
10、几个小组的大量实践摸索和对比，发现采用最近点放样法结合 RD4000PXL 接收机去综合探测管道中心比单纯使用 RD4000PXL 接收机和发射机去探测管道中心在工作效率上至少提高1.2-1.5 倍，再经过当年参与该项目的几个单位之间的互相沟通后，大部分都采用该放法进行作业。实践证明，该方法具有快速、简单、相对精度高的优点，大大地提高了测量的工作效率。 参考文献： 1许其凤.GPS 卫星导航与精密定位M.北京：解放军出版社，1994. 2李毓麟，等.在长距离 GPS 相对定位中的失周处理A.高精度静态 GPS 定位技术研究论文集C.北京：测绘出版社，1996. 3谢世杰.GPS 接收机现状J.石油物探装备，1995(1). 4胡明城 鲁福 现代大地测量学（上、下册） 测绘出版社 1994
