論RTK測繪在水利工程中的應(yīng)用

鞠浩

【摘要】隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代測繪技術(shù)成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的一個重要手段。加強(qiáng)測繪技術(shù)的應(yīng)用有助于各項(xiàng)工程的快速發(fā)展。RTK技術(shù)是在GPS測繪技術(shù)上發(fā)展起來的一種重要測繪技術(shù)種類，也是GPS測量技術(shù)的一個突破。本文對RTK技術(shù)在測繪過程中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

【關(guān)鍵詞】水利工程；RTK測繪；技術(shù)原理

1、RTK的基本原理

RTK是英文Real Time Kinematic的縮寫，意思是實(shí)時動態(tài)測量技術(shù)，RTK測量技術(shù)屬于GPS測量技術(shù)的一種，是在原有的測量技術(shù)上研制而成的，由三個部分組成：1）數(shù)據(jù)鏈；2）基準(zhǔn)站接收機(jī)；3）流動站接收機(jī)。RTK測量技術(shù)的工作原理是：首先，把一臺GPS接收機(jī)安裝在基準(zhǔn)站上，然后對一切可見衛(wèi)星進(jìn)行持續(xù)的觀察，把觀察到的測站信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)，以無線電傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行實(shí)時發(fā)射，發(fā)射到流動站，在流動站GPS接收機(jī)的接收下進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的接收，最后，再根據(jù)相對定位的特點(diǎn)，準(zhǔn)確算出三維坐標(biāo)以及精度。

2、水利測量工程對RTK技術(shù)的應(yīng)用

2.1 對河道地形圖進(jìn)行測量

對河道地形圖進(jìn)行測量時，由于水下地形很復(fù)雜，而人眼又無法觀看得到，因此，河道地形測量是其中最難的環(huán)節(jié)。河道地形資料是不是準(zhǔn)確，對水利工程建設(shè)起著至關(guān)重要的作用。對河道地形進(jìn)行測量，傳統(tǒng)的方法大部分是采用三桿分度儀、六分儀以及全站儀，然后在測深儀的配合下進(jìn)行測量。不過，傳統(tǒng)的測量技術(shù)存在一些不足，例如：測量范圍受到限制，精度不高，工作量大，所需要的人員多等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在測量中，GPSRTK技術(shù)也得到快速發(fā)展，并在河道地形測量方面得到廣泛使用。主要包括：河道測量軟件；中海達(dá)數(shù)字單（雙）頻測深儀等。而RTK在進(jìn)行河道地形測量是根據(jù)這樣的步驟來進(jìn)行的：首先，把RTK、測深儀以及筆記本電腦進(jìn)行相連接，再通過導(dǎo)航軟件對測量點(diǎn)進(jìn)行定位，測量點(diǎn)在導(dǎo)航軟件的指導(dǎo)下在指定的位置移動，RTK和測深儀再把測出的數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入，導(dǎo)入到筆記本電腦，再由河道測量軟件進(jìn)行處理，河道地形圖由此形成。通過以往對RTK測量技術(shù)的應(yīng)用，RTK的應(yīng)用不僅使測量精度得到提高，不僅使工作時間減少，使工作量得到緩解，并且河道地形圖為以后信息系統(tǒng)的建立提供了很好的依據(jù)。

2.2 對加密控制點(diǎn)進(jìn)行測量

實(shí)際操作中，當(dāng)要對某一項(xiàng)工程進(jìn)行測量時，首先要進(jìn)行控制測量。由于水利工程大部分都在偏遠(yuǎn)的地區(qū)，高等級控制點(diǎn)不多，以往是采用常規(guī)的控制測量方法進(jìn)行測量，是對距儀導(dǎo)線和三角網(wǎng)進(jìn)行測量，不僅工作量大，而且精度不高。而采用RTK加密測量控制點(diǎn)則方便快捷，只需要在測區(qū)15km的范圍內(nèi)有3個以上的測量控制點(diǎn)就可以進(jìn)行測量，操作起來非常方便，平均每天可以測量四十幾個加密控制點(diǎn)，大大提高了工作效率。

3、RTK技術(shù)在水利測繪領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1平面控制測量

在測量工程中，常規(guī)的導(dǎo)線測量的控制方式慢慢被淘汰，利用RTK技術(shù)控制網(wǎng)測量和部分碎部測量得到應(yīng)用。其基本優(yōu)點(diǎn)為首先是高精度，其次觀測時間短，應(yīng)用RTK測量時，當(dāng)每個流動站與基準(zhǔn)站相距在15km以內(nèi)時，流動站觀測時間每站觀測僅需幾秒鐘。

3.2 放樣測量

在水利工程測量過程中，采取RTK點(diǎn)放樣和線路放樣，采用點(diǎn)放樣時，首先將放樣點(diǎn)坐標(biāo)和靜態(tài)網(wǎng)中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)一起上傳到GPS流動站中，然后根據(jù)所放點(diǎn)標(biāo)識進(jìn)行實(shí)地放樣。進(jìn)行線路放樣時首先在室內(nèi)根據(jù)線路中心線的彎道元素編制線路中心線文件，將該文件和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)上傳到GPS流動站接收機(jī)，在實(shí)地依樁號和所放點(diǎn)與中心線關(guān)系進(jìn)行現(xiàn)場放樣。

3.3高程測量

GPS測量資料與水準(zhǔn)測量資料相結(jié)合來確定區(qū)域性大地水準(zhǔn)面的高程是一種有效的方法。這種方法要求GPS觀測點(diǎn)具有水準(zhǔn)測量資料且密度適當(dāng)，分布比較均勻 利用高精度GPS定位技術(shù)精密確定觀測點(diǎn)的大地高程差，并根據(jù)建立的適當(dāng)大地水準(zhǔn)面數(shù)學(xué)模型，內(nèi)插出計(jì)算點(diǎn)的高程異常或異常差，從而得出特定點(diǎn)的正常高程。利用RTK技術(shù)進(jìn)行縱、橫斷面測量，形數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集工作，大大提高了作業(yè)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

4、RTK技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

4.1工程概況

某河道上新建一攔河閘，為了結(jié)合水閘平面布置、軸線比較及水利模型試驗(yàn)工作，需要進(jìn)行水下地形測量。水下地形測量范圍由水閘軸線上軸線方案上游5km至下軸線方案下游lkm范圍，整個測區(qū)視野開闊，河道水面最寬約250m。本工程測量采用GPSRTK技術(shù)作業(yè)，使用Trimble 5700GPS系統(tǒng)，應(yīng)用其電子手簿TSCI進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

4.2測深儀器的選擇

由于本工程水域面積較大、水深較深、流速較快，采用傳統(tǒng)的測深桿、測深繩測量水深，精度較低，費(fèi)工費(fèi)時，故選用回聲測深儀進(jìn)行測量。測深點(diǎn)平面定位與水深測量同步進(jìn)行。開展測量前對測深儀在測區(qū)內(nèi)進(jìn)行聲速測定，通過測點(diǎn)處實(shí)際水深與校正測深儀測深值的比較，校正測深儀聲速，保證水深值的正確性。

4.3外業(yè)測量

采用Trimble 5700 GPS自動采集水下地形點(diǎn)的平面坐標(biāo)及高程，測量過程中實(shí)時傳輸RTK作業(yè)數(shù)據(jù)，使測深儀數(shù)據(jù)與GPS同步自動記錄。

4.4內(nèi)業(yè)處理

外業(yè)工作結(jié)束后，利用計(jì)算機(jī)對外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及整理，并通過數(shù)字化成圖軟件成圖輸入。測量過程中由于使用了RTK技術(shù)，無須進(jìn)行復(fù)雜的觀測和內(nèi)插。

結(jié)語：

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中各種工程測繪變得越來越重要，加強(qiáng)測繪技術(shù)的應(yīng)用是提高測繪精度和準(zhǔn)確度的重要措施。在GPS測繪技術(shù)上發(fā)展起來的一種測繪技術(shù)是RTK，不僅可以對被測對象進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，還能進(jìn)行實(shí)時動態(tài)的測量，相對于靜態(tài)GPS測量，其精度更高，效率更高。

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