GPS—RTK測量技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用

【摘要】GPS-RTK 測量技術(shù)是水利工程測繪中非常重要的測量手段，測量精度比較高，而且具備較強的實時性，在水利工程測繪中發(fā)揮著非常重要的作用。本文首先分析了GPS-RTK 技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢，然后對GPS-RTK 技術(shù)在水利工程測繪中的具體應(yīng)用進行了闡述。

【關(guān)鍵詞】GPS-RTK 測量技術(shù)；水利工程測繪；應(yīng)用

GPS-RTK是一種實時差分GPS測量技術(shù)，主要利用載波相位觀測值來進行實時的、動態(tài)的定位，定位精度可以達到厘米，該技術(shù)操作簡便，測量精度比較高，當(dāng)前已經(jīng)在工程測量中得到了廣泛的應(yīng)用，給地形測量、控制測量、工程放樣等提供了極大的便利，提高了工程測量作業(yè)的效率和質(zhì)量。

1、GPS RTK技術(shù)概述

GPS RTK是一種通過載波相位觀測來進行實時動態(tài)定位的實時差分GPS測量技術(shù)，工作時需要兩臺或兩臺以上GPS 接收機對定位衛(wèi)星信號進行同時接收，其中已知坐標點上放置的一臺GPS 接收機是基站，其他的都是移動站?；就ㄟ^數(shù)據(jù)鏈向移動站傳送觀測值以及測量站的坐標信息。移動站對基站的數(shù)據(jù)進行接收，還要對GPS觀測數(shù)據(jù)進行采集，這些數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中會形成差分觀測值，然后實時處理，并得出最終的定位結(jié)果。移動站搜索求解周模糊度可以在靜態(tài)環(huán)境或者動態(tài)環(huán)境下進行。固定了整周未知數(shù)解之后，要實時處理每一個歷元，一般系統(tǒng)工作時，需要四顆及以上的衛(wèi)星跟蹤相位觀測值，移動站就能實時的得出定位結(jié)果。[1]

2、GPS RTK技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1定位精確度比較高

GPS RTK 技術(shù)對每一個測點數(shù)據(jù)進行分開采集，因此數(shù)據(jù)信息的準確性比較高，數(shù)據(jù)信息可靠，不存在累積誤差現(xiàn)象，而傳統(tǒng)的測量方法經(jīng)常會出現(xiàn)累計誤差。通常，減小累計誤差的方法為平差消除法和同控制點施測法，以保證測量精度。

2.2自動化程度比較高

GPS RTK技術(shù)的兼容性比較好，而且集成化程度也比較高，很方便跟計算機進行連接，還可以裝載各種測繪軟件，能在其他的繪圖軟件中快速的導(dǎo)入數(shù)據(jù)，極大地提高了工作效率，而且減少了人為因素造成的誤差，使測繪精度提高。

2.3 作業(yè)條件的要求比較低

GPS RTK 技術(shù)在使用過程中，只要能達到“電磁波通視”的要求或者可以接收到手機信號就可以，跟傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，該技術(shù)對能見度、通視條件、氣候條件以及照明程度的要求比較低。即使存在很多不利因素，GPS RTK 技術(shù)也可以正常使用。

2.4作業(yè)效率非常高

通常，將基準站安裝在一般的地形地勢下之后，就可以一次性的勘測4km 范圍之內(nèi)的線路，并做好放樣以及地形圖測量這些工作，測量需要的控制點比較少，而且不需要布設(shè)太多的圖根控制網(wǎng)，測量儀器也不用來回的搬動。

3、GPS-RTK 技術(shù)在水利工程測繪中的具體應(yīng)用

3.1地形測量

GPS-RTK 技術(shù)可以在特定的測量環(huán)境中對地形進行測量，地形點的測量可以使用數(shù)據(jù)采集這項功能，根據(jù)實際的地形來完成測量設(shè)定。最后成圖處理采集的地形點，形成數(shù)字化地形圖。

3.2水下地形測量

水利工程建設(shè)過程中需要掌握水下的地形情況，但是水下地形相對比較復(fù)雜，測量具有一定的難度，工作量大，而且需要大量的人力，只能測量比較有限的范圍，不能保證測量精度。應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)進行水下地形測量，首先要連接計算機、GPS和測深儀，然后通過導(dǎo)航軟件來定位測量船，并將其引導(dǎo)到固定的測量面上，GPS和測深儀會檢測出實時的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中。最后，利用測量軟件處理數(shù)據(jù)，并生成水下地形圖。

3.3施工放樣測量

GPS-RTK 技術(shù)在水利工程測量過程中，可以利用放樣功能來對直線、曲線和點進行放樣，將設(shè)定的已知坐標作為參考點，流動站的位置坐標為修正點，目標點和修正點之間的偏移距離可以以圖形的方式呈現(xiàn)在電子手簿的屏幕上，然后將其作為流動移動的依據(jù)，從而提高測量精度。[2]

3.4控制測量

控制測量是水利工程測量工作的第一個環(huán)節(jié)。通常，水利工程建設(shè)的位置比較偏僻，因此高級的控制點數(shù)量非常少，如果測量工作采用傳統(tǒng)的測距儀和三角網(wǎng)，很難保證測量數(shù)據(jù)的精確度，而且測量工作的效率比較低。

4、RTK技術(shù)的局限性以及質(zhì)量控制

4.1衛(wèi)星信號會影響測量精度

RTK測量的傳輸主要通過衛(wèi)星信號來實現(xiàn)，因此測量的精確度直接受到衛(wèi)星信號強弱的影響。為了避免衛(wèi)星信號影響到測量精度，需要先對星歷預(yù)報進行查看，然后選擇合適的測量作業(yè)時間，進而使測量結(jié)果的精確度得到保證。

4.2數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中會受到干擾

RTK測量數(shù)據(jù)需要經(jīng)過數(shù)據(jù)鏈來傳輸，電臺信號在傳輸過程中可能會受到山體或者建筑物的干擾和影響，使RTK測量的精確度受到影響。因此應(yīng)該對基準站進行合理的選擇，避免受到以上干擾因素的影響，進而提高測量的精確度。

4.3質(zhì)量控制

要保證RTK測量數(shù)據(jù)的精確度，需要測量已知控制點的坐標，對測量精確度進行檢驗；正式進行測量之前，需要重新測量兩個點或者三個點的坐標，測量完成后要進行初始化；將基準站點的數(shù)量設(shè)為兩個，改變流動站的頻率，然后進行測量，檢查重合的坐標點，然后對RTK測量的質(zhì)量進行判斷。

結(jié)語：

GPS RTK 技術(shù)應(yīng)用在水利工程測量中相比于傳統(tǒng)的測量方法具有很多優(yōu)勢，不但使測量過程中的氣候條件和地理環(huán)境問題得到解決，還減少了人力資源和物力資源的投入，降低了作業(yè)的工作強度，使工程周期縮短，提升了水利工程測量的效率和精確度。

參考文獻：

[1]李旭順. GPS RTK技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用分析[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2016，（13）：93. [2017-08-09]. DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.081

[2]王平，鄭靜靜，陳嬌霞. 淺談GPS-RTK技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J]. 河南水利與南水北調(diào)，2012，（14）：107-109. [2017-08-09].