RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用探究

■　沈東兵

（新疆維吾爾自治區(qū)第二測(cè)繪院新疆烏魯木齊830001）

RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用探究

■沈東兵

（新疆維吾爾自治區(qū)第二測(cè)繪院新疆烏魯木齊830001）

RTK（Real Time Kinematic），即實(shí)時(shí)定位技術(shù)，是GPS測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸結(jié)合而成的技術(shù)，與傳統(tǒng)GPS定位測(cè)量相比，其測(cè)量定位效率顯著提高，能滿足一般水利工程測(cè)量的要求。其技術(shù)靈活、操作方便，在水利工程測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用，本文對(duì)RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了初步的探討。

RTK技術(shù)水利工程測(cè)量應(yīng)用

RTK的設(shè)備主要基準(zhǔn)站和流動(dòng)站兩部分組成，基準(zhǔn)站把得到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)連續(xù)發(fā)射到流動(dòng)站進(jìn)行實(shí)時(shí)差分處理，同時(shí)將實(shí)際測(cè)量精度和預(yù)設(shè)精度進(jìn)行比較，一旦實(shí)測(cè)精度與預(yù)設(shè)精度相符，手簿將會(huì)把觀測(cè)得到的坐標(biāo)、高程及精度同時(shí)記錄下來。大大降低了測(cè)量所花費(fèi)的時(shí)間，提高了測(cè)量效率，在水利工程中應(yīng)用很廣泛。

1　水利工程測(cè)量的現(xiàn)狀

目前在水利工程測(cè)量中主要采用的是GPS全球定位系統(tǒng)，它能在水利工程測(cè)量中連續(xù)地、不間斷地、全天候地進(jìn)行導(dǎo)航定位，然后提供出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。其測(cè)量原理是先利用GPS高精度、靜態(tài)測(cè)量定位后，采用載波測(cè)量局域差分法分析得到的數(shù)據(jù)，得出一次差和二次差，通過這兩次求差最終確定待定基線需要的長(zhǎng)度。其突出的特點(diǎn)就是靜態(tài)作業(yè)模式的高精度測(cè)量，不僅應(yīng)用范圍廣，可用于各種靜態(tài)信息變化數(shù)據(jù)的測(cè)量，并且誤差非常小，數(shù)據(jù)結(jié)果有很高的準(zhǔn)確性，因此GPS技術(shù)被廣泛應(yīng)用到水利工程測(cè)量中。

我國目前廣泛采用的常規(guī)測(cè)量方法是幾何水準(zhǔn)測(cè)量法，同樣運(yùn)用的是GPS技術(shù)，但是這種作業(yè)方法存在一定的問題，不僅作業(yè)效率較低，實(shí)效性也較低，而且不能充分發(fā)揮GPS技術(shù)高效、便捷、低廉和實(shí)效性較強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，GPS的再開發(fā)和改進(jìn)迫在眉睫。RTK技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了這個(gè)問題，其快速性、實(shí)時(shí)性、精度高，還有數(shù)據(jù)的快速科學(xué)處理等優(yōu)點(diǎn)可以與GPS技術(shù)達(dá)到互補(bǔ)，能滿足水利工程測(cè)量的高精準(zhǔn)要求。

2　水利工程測(cè)量中RTK技術(shù)的應(yīng)用

2.1河道地形圖測(cè)量中的應(yīng)用

河道地形圖是水利工程測(cè)量中不可避免的測(cè)量項(xiàng)目，水利工程的建設(shè)大多會(huì)依據(jù)河道地形圖來進(jìn)行施工，因此河道地形圖的準(zhǔn)確性直接會(huì)影響水利工程的建設(shè)質(zhì)量，必須要對(duì)河道地形進(jìn)行精確地測(cè)量。但是由于河道地形多涉及到水下，不僅地形復(fù)雜，而且河水可見度低，測(cè)量人員無法用設(shè)備直接完成測(cè)量工作，因此河道地形圖的測(cè)量工作一直是水利工程測(cè)量中的難點(diǎn)。

傳統(tǒng)的測(cè)量方法一般是利用三桿分度儀、六分儀和全站儀等分度設(shè)備結(jié)合測(cè)深儀對(duì)其進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是工具簡(jiǎn)單，易操作，其缺點(diǎn)也很明顯。利用傳統(tǒng)方式進(jìn)行測(cè)量，不僅測(cè)量范圍有限，工作人員的工作量大，其精度也很低，受環(huán)境影響很大。RTK技術(shù)的應(yīng)用就有效地避免了這些問題，其操作流程主要是:先將RTK、測(cè)深儀和電腦連接在一起;然后利用GPS導(dǎo)航軟件精確定位出相關(guān)的測(cè)量點(diǎn)，讓測(cè)量點(diǎn)在GPS的指導(dǎo)下進(jìn)行預(yù)訂移動(dòng)；RTK設(shè)備以及測(cè)深儀將獲得的數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入電腦之中，利用相關(guān)河道測(cè)量軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后繪制出河道地形圖。這樣的好處是不僅工作量小、效率高而且得到的測(cè)量數(shù)據(jù)精度也很高。

2.2測(cè)量加密控制點(diǎn)

在水利工程的測(cè)量中，經(jīng)常會(huì)遇到河道的帶狀地形圖或者斷面測(cè)量，傳統(tǒng)測(cè)量方法是利用導(dǎo)線和水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行控制點(diǎn)加密，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，其受環(huán)境影響也很大，如交通條件、天氣條件等。現(xiàn)在在水利工程測(cè)量中一般采用RTK技術(shù)來加密測(cè)量控制點(diǎn)。其動(dòng)作簡(jiǎn)單，只需要在測(cè)試區(qū)域15km內(nèi)設(shè)置3個(gè)或以上的測(cè)量控制點(diǎn)即可大大提高了測(cè)量的工作效率。在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的水利工程測(cè)量中應(yīng)用尤其廣泛，因?yàn)檫@些地區(qū)很難找到足夠的高級(jí)控制點(diǎn)，若采用常規(guī)的控制測(cè)量法，測(cè)量對(duì)距儀導(dǎo)線和三角網(wǎng)時(shí)信號(hào)不好，數(shù)據(jù)精度也不高。

2.3測(cè)量數(shù)字化地形圖

由于RTK技術(shù)定位的快速性和實(shí)時(shí)性，可以將其應(yīng)用到數(shù)字化地形圖的測(cè)量中。傳統(tǒng)測(cè)地形圖時(shí)一般應(yīng)先在被測(cè)區(qū)域建立圖根控制點(diǎn)，然后架設(shè)全站儀或經(jīng)緯儀配合小平板來完成測(cè)圖作業(yè)，或是利用外業(yè)用全站儀和電子手簿配合地物編碼的方式來進(jìn)行測(cè)圖，這兩種方法都需要在被測(cè)區(qū)域采集地形地貌等碎部點(diǎn)，且必須與檢測(cè)中心連通影像，不僅操作復(fù)雜而且造成人工浪費(fèi)。如果采用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量就只需要一人攜帶儀器在被測(cè)區(qū)域地形地貌碎部點(diǎn)上停頓1～2秒鐘，同時(shí)輸入特征編碼即可完成實(shí)地編繪地形圖的工作，測(cè)量完成后把數(shù)據(jù)信息輸入電腦，由專業(yè)的軟件接口就可以直接輸出被測(cè)區(qū)域的數(shù)字地形圖，省去了連接影像的麻煩，同時(shí)大大提高了測(cè)量的工作效率。

2.4工程放樣

工程放樣也是測(cè)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，過去的做法是先將一些測(cè)量設(shè)備，如經(jīng)緯儀、全站儀等，在被測(cè)區(qū)域人為已經(jīng)標(biāo)好的坐標(biāo)上標(biāo)定出來，然后進(jìn)行放樣，一般放樣出一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)位時(shí)需要經(jīng)常來回移動(dòng)目標(biāo)，所需人工也較多，對(duì)地形地貌還有一定的要求，因此其效率很低。對(duì)一些特殊地形如蘆葦蕩或樹林等，在實(shí)際放樣時(shí)，設(shè)備會(huì)因看不到方向而無法作業(yè)。如果利用RTK技術(shù)進(jìn)行放樣，只需要在電子手簿中輸入預(yù)設(shè)坐標(biāo)，儀器就會(huì)自動(dòng)提示放樣的具體位置，簡(jiǎn)單方便而且效率也很高。

3　結(jié)束語

RTK技術(shù)的優(yōu)越性體現(xiàn)在其工作效率高，定位精度高，數(shù)據(jù)精確可靠，沒有誤差積累，操作簡(jiǎn)便，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)等方面。但在實(shí)際應(yīng)用中也容易出現(xiàn)很多問題，如易受衛(wèi)星狀況限制，一些城市高樓或深山老林的地方，衛(wèi)星信號(hào)容易被遮擋，導(dǎo)致RTK無法精準(zhǔn)定位，收集數(shù)據(jù)；又如作業(yè)半徑比標(biāo)稱距離小的時(shí)候，RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸信號(hào)也容易受到限制，無法正常運(yùn)行。這就需要我們加大對(duì)RTK技術(shù)的研究和開發(fā)，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

[1]范會(huì)平.GPS RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2014，(24)：101-102.

[2]向垂規(guī).GPS-RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].貴州水力發(fā)電，2010，24(6)：40-42.

[3]陽厚書.GPS RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].低碳世界，2013，, (12):169-170.

[4]李安康.GPS RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用探析[J].黑龍江水利科技, 2014,(6):183-184.

TV[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-286-1