RTK定位測量技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用分析

胡威

（河南省水利勘測有限公司 河南鄭州 450000）

RTK定位測量技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用分析

胡威

（河南省水利勘測有限公司 河南鄭州 450000）

水利事業(yè)是我國非常重視的一項產(chǎn)業(yè)，水利工程的測量則是水利工程中的一項非常重要的工作。測量工作是施工工程上馬后一項基礎(chǔ)的工作，不僅為工程的施工提供必要準(zhǔn)備條件，也為效驗施工的準(zhǔn)確性提供必要的信息。然而我國的水利建筑工程往往比較偏遠，測控點數(shù)量也不是太多，這種情況一在定程度上加大了水利工程的測量難度，這時可以運用RTK技術(shù)，相關(guān)的研究人員開展技術(shù)的攻關(guān)，來對RTK技術(shù)進行適應(yīng)性的研究，以便在水利工程測量中積極推廣與利用RTK技術(shù)?，F(xiàn)在RTK技術(shù)在陸地工程測量中的可以成熟應(yīng)用，而在水利施工中才剛剛興起，使用RTK技術(shù)進行測量定位，使得測量效率有了很大提高，不僅能滿足一般的水利施工工程的要求，更以其方便、靈活的特點使得其在水利施工工程的測量中得到了迅速的應(yīng)用，承擔(dān)著非常重要的角色。本文就是簡要的談一下RTK技術(shù)在水利施工工程中的應(yīng)用分析。

水利工程；RTK技術(shù)；測量技術(shù)；應(yīng)用

RTK技術(shù)是以GPS數(shù)據(jù)傳輸和測量技術(shù)雙向結(jié)合而組成的定位技術(shù)。RTK技術(shù)主要是由流動站和基準(zhǔn)站兩個部分組成的?；鶞?zhǔn)站是連續(xù)的把觀測到的相關(guān)衛(wèi)星數(shù)據(jù)不斷地發(fā)射出去。流動站通過對實時差分處理的基準(zhǔn)站和流動站的載波相位觀的測值，獲取觀察點的高程、坐標(biāo)及精度指標(biāo)，隨時把預(yù)設(shè)精度和實測精度指標(biāo)進行對比，當(dāng)實測精度到達預(yù)設(shè)精度是，手簿將會詢問相關(guān)測量的人員是不是接受現(xiàn)在的成果，如接受手簿將會把測得的高程、坐標(biāo)及精度實時錄入手簿。

1 RTK技術(shù)測量原理和測量特點

1.1 測量的原理

RTK技術(shù)是實時的載波相位差分的技術(shù)，它能夠?qū)崟r的獲得確定的測站點在指定的坐標(biāo)系中的三維定位的結(jié)果，RTK作業(yè)的模式下，基準(zhǔn)站將通過數(shù)據(jù)鏈把其測站坐標(biāo)和觀測值信息傳送至流動站，而流動站不但通過數(shù)據(jù)鏈來接收基準(zhǔn)站的相關(guān)數(shù)據(jù)，還會采集相應(yīng)的GPS觀測的數(shù)據(jù)，并且在系統(tǒng)內(nèi)進行組成差分觀測值的實時處理，并且給出厘米級的定位結(jié)果，相關(guān)用時僅在2s之內(nèi)。

1.2 測量的特點

相對傳統(tǒng)的測量學(xué)和GPS常規(guī)的測量，RTK測量有以下幾個特點：①定位的精度高。RTK的測量精度可以達到：lcm+1ppm（平面），2cm+ lppm（高程）。②可以快速的提供相應(yīng)的三維坐標(biāo)。③作業(yè)得距離遠、效率高、操作簡便。作業(yè)的半徑可以達到15kin。④各個測站之間不需要通視，它們是獨立觀測值，不會存在誤差的積累和傳播。

2 RTK技術(shù)在水利施工測量中的相關(guān)應(yīng)用

2.1 利用RTK技術(shù)進行河道地形圖的測量

在水利施工工程時，測量河道地形圖是水利施工測量的一個非常的重要方面，因其有較大數(shù)量難度，所以也是水利施工測量的一個難點。這是因為要對河道地形圖進行測量，就必須要對水下的環(huán)境進行了解，然而水下的環(huán)境十分復(fù)雜，我們無法用肉眼觀測，河道地形圖是水利施工建設(shè)中一個重要的依據(jù)，它的精確性和準(zhǔn)確性會對水利施工的建設(shè)質(zhì)量造成嚴重的影響。傳統(tǒng)河道地形測量的方式主要是用全站儀、三桿分度儀和六分儀，而且需要用探深儀來協(xié)助。這樣的測量方式存在局限性，如工作量雖大但精度低、人員和配備要求較多、測量的范圍有限等等。所以在當(dāng)前的核桃地形圖測量中已經(jīng)廣的應(yīng)用了RTK技術(shù)。此技術(shù)具工作量小、精度高、效率高等特點，現(xiàn)在已經(jīng)成了我國水利施工工程測量的重要測量方法。它的操作流程有以下的幾個步驟：

首先要連接電腦、RTK和探測儀，再通過軟件把測量點進行精確定位，測量出來。然后再用導(dǎo)航軟件來對測量點指導(dǎo)，讓其只在指定位置進行移動進而使用RTK技術(shù)和探測儀進行相關(guān)的測量，將測量的結(jié)果輸入終端，讓專門河道測量的軟件進行數(shù)據(jù)處理，最后再將河道的精確地形圖顯示出來。

2.2 對加密控制點的測量

大多數(shù)水利施工工程建設(shè)都處在偏遠的地區(qū)，很難保障所有高級的控制點質(zhì)量，所以需要用常規(guī)控制的測量方法，就是對距儀導(dǎo)線和對三角網(wǎng)。在水利施工工程開始之前需要進行實地的測量，RTK的加密測量控制點就是是一種常用測量方法。傳統(tǒng)測量方法數(shù)據(jù)精度較低，還需要較大工作量。在加密控制點的測量中采用RTK技術(shù)，測區(qū)的15km范圍內(nèi)，測量點的數(shù)量只要超過三個，這樣，不僅減少大量工作量，也可以提高工作效率，相比之下具有更高的可操作性。

2.3 對數(shù)字化地形圖的測量

RTK測量技術(shù)可以實現(xiàn)快速的定位，實時掌控坐標(biāo)結(jié)果，而且可以新的地形靜態(tài)測量和動態(tài)數(shù)據(jù)分析。測量地形時，要先估量地形情況，或使用數(shù)據(jù)收集的方法以對地形進行前期的估量，并用圖形方式顯示收集完成的地形特點，進而形成數(shù)字化的管道地形圖。

2.4 施工放樣測量

用RFK隨機軟件中的放樣功能，進行點、曲線、直線的放樣功能，來進行施工的放樣測量。先輸入已設(shè)計的已知坐標(biāo)為目標(biāo)點和參考點，流動站所在的實地位置的坐標(biāo)為修正點，用手簿的屏幕上的圖形來顯示出待定點相對目標(biāo)點的偏移距離，指示移動流動站進行移動，直到所要求精度達到滿足，也可以用來找已知的坐標(biāo)點，其方法與上述的方法一樣。

3 RTK技術(shù)的使用

3.1 摸清儀器的特性

要通過在多種情況下反復(fù)的試驗，要摸清各部分儀器的不同的特性，如是否能達到數(shù)據(jù)標(biāo)稱的精度，要在多種條件下進行測量誤差計算與作業(yè)半徑的大小，摸清各儀器的穩(wěn)定性能及在各種情況下初始化的能力和所需要耗的時間等等問題，以便在使用的時候能得心順手。

3.2 注重基準(zhǔn)的位置的選擇

基準(zhǔn)站應(yīng)該盡量的設(shè)置于點位高的相應(yīng)控制點上，以方便接收衛(wèi)星的信號與數(shù)據(jù)鏈的信號，控制點的間距離應(yīng)該小于RTK技術(shù)有效的作業(yè)半徑3/4倍。為了方便對RTK技術(shù)測量的成果進行數(shù)據(jù)的控制與檢核以及避免工作時出現(xiàn)的盲點，要在測量的區(qū)域內(nèi)的環(huán)境不良的地區(qū)增加一些相應(yīng)的控制點。

3.3 合理的選擇作業(yè)的時間

合理的選擇作業(yè)的時間，然后通過下載相對應(yīng)的星歷文件以便更好地了解測量區(qū)域的衛(wèi)星的不同分布的情況，編制可以實施的相關(guān)作業(yè)的計劃，應(yīng)該避開信號盲區(qū)與電離層的干擾較大時段，進而提高作業(yè)的效率。

4 RTK技術(shù)在水利工程施工測量中的應(yīng)用方向

在水利施工工程測量中使用RTK技術(shù)，關(guān)鍵是在于對RTK測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行提高和保障，提高測量數(shù)據(jù)的精度，減少RTK的測量錯誤，有以下幾種方法：

4.1 校正進行點

對于檢測區(qū)域的點用已知的點來校正是不正確的，但可以對RTK技術(shù)測量進行已知點的比較校驗。具體的做法是在完成系統(tǒng)初始化之后，通過對高精度的控制點進行反復(fù)的測量，或?qū)Ω浇呀?jīng)測過的RTK點進行重新的測量，并且通過對比兩次的測量數(shù)據(jù)，把誤差的范圍找出來，然后對RTK進行重新的測量。

4.2 控制電臺的頻率

在RTK技術(shù)的測量過程中，測量數(shù)據(jù)精度關(guān)鍵是在于電臺頻率。想要保障測量數(shù)據(jù)的精度，就必須要對電臺頻率進行適當(dāng)控制。在不同地形環(huán)境和干擾源下，要使用不同電臺的頻率，使數(shù)據(jù)得傳輸質(zhì)量得到應(yīng)有的保障。當(dāng)前很多的領(lǐng)域都已經(jīng)開始應(yīng)用RTK技術(shù)測量，RTK技術(shù)測量和傳統(tǒng)的測量方式對比有很大方面的優(yōu)勢，它不受自然災(zāi)害、氣候改變和交通條件的影響，能夠降低測量的成本、時間而且節(jié)省物力人力。盡管這樣，在水利施工工程的測量中，要對儀器的相關(guān)選擇給予足夠的重視。要根據(jù)RTK技術(shù)測量的規(guī)范要求相應(yīng)選擇測量站點和配套的接收機。

5 結(jié)束語

改革開放以后，我國各項科學(xué)技術(shù)都有了巨大的發(fā)展，測繪技術(shù)同樣也得到飛快發(fā)展。RTK技術(shù)因其高科技的含量而不斷運用水利施工工程項目各方面，大大的提高水利施工測量的成果精確度和工作效率。我國的水利施工工程測量中通過應(yīng)用RTK技術(shù)，不僅提高了水利施工工程測量的效率和精確度，而且減少了外在的因素對數(shù)據(jù)測量工作的一些影響。但同時也應(yīng)該看到RTK技術(shù)還沒有達到十全十美的程度，要不斷對其進行規(guī)范，爭取更加提高RTK技術(shù)的數(shù)據(jù)測量的精準(zhǔn)度。

[1]牛宏志.水利工程測量[M].北京：中國水利水電出版社.

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1004-7344（2016）03-0089-02

2016-1-15