Viva固定式基站在“百里风区”的应用

新疆华徕测绘仪器有限公司 张以忠

徕卡测量系统贸易(北京)有限公司 王晓晖

Viva固定式基站在“百里风区”的应用

新疆华徕测绘仪器有限公司 张以忠

徕卡测量系统贸易(北京)有限公司 王晓晖

一、背景概述

兰新铁路第二双线是一条新的铁路大动脉，它将贯穿我国西北地区的甘肃、青海、新疆3省区。兰新铁路第二双线自兰州西站引出，经青海西宁，甘肃张掖、酒泉、嘉峪关，新疆哈密、吐鲁番，引入乌鲁木齐站，全长1 776 km，共设31个车站。这一项目投资估算总额为1 435亿元，由铁道部与新疆、甘肃、青海三省区共同筹资建设，设计时速为200 km/h。兰州至西宁段、哈密至乌鲁木齐段线下预留提速为250 km/h，建设工期初步预期为3年。

中铁二十一局一公司承建兰新高铁达坂城段，该段位于新疆有名的“百里风区”。据气象资料记载，该地区年平均风力4级以上，全年超过8级以上风力的天数为208天左右，平均风速5.8 m/s，平均每天超过4级风力持续7 h以上，最高风力可达12级以上。

二、方案分析及推荐

1.分 析

1)该地区气候条件极端恶劣，全年适宜施工的时间非常短，能够满足测量要求的时间更短，但由于工期紧，任务重，即使刮着大风，施工单位也被迫抢工期、赶进度。这种条件下，全站仪几乎不能使用，测量工作严重滞后。

2)客户对GPS的使用存在很大顾虑，由于风大，基准站容易被掀翻，重新架设基准站误时误工，如果基站被风吹偏，则会造成流动站测量的数据存在偏差。

3)整个标段地形虽然不复杂，但地处戈壁滩，手机网络信号非常不稳定，无法通过网络进行GPS通信。

4)由于达坂城段全长12.3 km，中铁二十一局一公司项目部基本上位于工区正中间，在项目部附近建立一个电台模式的固定式基站，完全可以覆盖整个工区。

2.方案推荐

综合多方面因素考虑，最后给客户推荐电台模式的Viva固定式基站+Viva流动站的模式。这种模式非常适合该区域的测量工作。首先，基准站稳定，不用担心大风对仪器的破坏;其次，SATL大电台作业范围完全覆盖整个施工标段，不需要移动基站;再次，不用重复架设基准站，节省了人力、物力和时间。此外，GS15操作简单，非常适合测量人员的需要。

三、建设过程

1.选 点

根据客户要求，并经过实地踏勘分析，将基准站点选择在客户项目部院子的墙外，距离墙内的工程部大约6 m。这样选择既可以有效地减小风力，也便于主机的保存(主机直接安装在工程部)。

2.仪器安装

根据施工技术设计方案，首先进行预埋件的混凝土施工，接着进行钢墩的架设，最后完成仪器及外接天线的安装，如图1所示。

图1 仪器安装现场

3.外业数据采集

利用3台GPS接收机将新设置的基站点和已知点进行联测，以获取基站点的WGS-84坐标。

由于实测时风太大，外业架设仪器必须用石头压起来，防止三脚架被掀翻，如图2所示。

图2 现场实测

4.内业求解转换参数及外业检核

1)将外业采集的数据导入内业软件LGO进行处理，通过基线解算，进行约束平差，达到限差要求，最终获得基站点的WGS-84坐标。如图3、图4所示。

图3 网图

图4 网平差报告

2)由于客户已经拥有全线所有已知点的WGS-84坐标和当地坐标，所以不需要再进行外业采集即可完成转换工作。客户的管段拥有两个高程投影带，并且高程投影面不同，于是对处于不同投影带的点位分别进行了转换。如图5所示。

图5

3)将得到的转换参数及基站点坐标分别导入到流动站和基站中，采用已知点设站模式，让基准站正常工作，然后使用流动站对全线的已知点进行实地复测，复测结果完全满足施工需要，如图6所示。

图6 成果比较表

四、总 结

经过反复实地施工测试，RTK精度完全满足施工测量放样要求，达到了客户的验收标准。

这套解决方案的特点如下:

1)基站架设稳固，不用担心由于风大对仪器造成的破坏。

2)基站无人值守，无需反复设站，既节省了人力，又提高了外业效率。

3)作业距离半径远，完全满足客户需要，测量精度符合施工测量标准。

4)GS15操作简单，简单了解即可上手，为用户节省了培训时间和成本。

5)基站采用强制对中设备，拆卸组装方便，便于客户进行多地多模式的测量工作。

该固定式基站的成功建立，不仅实现了西北地区在高铁施工建设中固定式基站零的突破，同时也展现了Viva在极端恶劣条件下的优越性能，更重要的是通过推荐这套解决方案帮助客户解决了众多的实际问题，获得了客户的认可和好评。

(本专栏由徕卡测量系统和本刊编辑部共同主办)