GPS-RTK測量技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用分析

孟 浩

（中衛(wèi)市水利勘測設(shè)計院（有限公司），寧夏 中衛(wèi) 755000）

在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)工程測繪工作中，通常是采用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等傳統(tǒng)設(shè)備進行測繪工作，這種測繪方式要求控制點之間能夠通視，并且要通過設(shè)備來完成控制點的確定，依據(jù)控制點的位置實地測定邊角關(guān)系，最后再完成繪圖工作及確定放樣點。這種傳統(tǒng)的工程測繪方式，不僅耗費大量的人力物力，并且測繪結(jié)果精準(zhǔn)度不高。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，GPS技術(shù)得到了快速發(fā)展，其延伸出的實時動態(tài)測量技術(shù)，也就是RTK（Rexl Timc Kinc-mxtic）測量技術(shù)逐漸成熟，并且廣泛地應(yīng)用在了測繪領(lǐng)域，這項技術(shù)較之于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)而言具有更高的精準(zhǔn)度及效率，能夠幫助工程測繪工作更上一層樓。

1 GPS-RTK技術(shù)基本原理的概述

RTK（Real-time Kinematic）即實時動態(tài)差分法，也被稱為實時動態(tài)測量技術(shù)。其通過載波相位測量及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，完成工程測繪工作。該技術(shù)是GPS技術(shù)的一種延伸，是建立在成熟的GPS技術(shù)之上的。目前的RTK技術(shù)，通常包括流動站接收機、基準(zhǔn)站接收機及數(shù)據(jù)鏈三方面內(nèi)容，核心在于載波相位技術(shù)，其是整個RTK技術(shù)的基礎(chǔ)。通過基準(zhǔn)點中的接收機，接受衛(wèi)星所導(dǎo)的測繪數(shù)據(jù)，并且將所獲得的數(shù)據(jù)進行收集、統(tǒng)計與分析，之后再通過無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將處理完畢的數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅鲃诱?，最終由流動站將接受的GPS信號進行計算，獲得三維坐標(biāo)，在這一過程中，所得數(shù)據(jù)能夠精準(zhǔn)到厘米級別，無論是測量效率還是精準(zhǔn)度，都大大提升。由此可見，RTK技術(shù)對于工程測繪行業(yè)的推動效果是不可比擬的［1］。

2GPS-RTK技術(shù)的特點

GPS-RTK技術(shù)是基于GPS技術(shù)發(fā)展延伸而來的，根本上還是一種定位技術(shù)，但是其能與工程測繪工作進行良好的結(jié)合，并且獲得良好的應(yīng)用效果，因此被廣泛應(yīng)用在水利工程測繪中?？梢訰TK技術(shù)分為毫米級、厘米級，而根據(jù)處理方式的不同，又可以將其分為靜態(tài)處理、動態(tài)處理等不同類型。RTK技術(shù)具有高效率、高精準(zhǔn)度等優(yōu)點，并且能在處理數(shù)據(jù)之后對數(shù)據(jù)進行實時校對，避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。利用傳統(tǒng)技術(shù)進行測繪時，經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度不達標(biāo)，從而需要返工的情況，如此一來耗時耗力，并且會延誤工程施工期限，得不償失。而RTK技術(shù)能夠有效避免這種情況的發(fā)生。除此之外，RTK技術(shù)的應(yīng)用具有很高的應(yīng)急能力，能在發(fā)生障礙物失鎖障礙時快速重新獲取衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進而完成測繪工作，并且基站及移動站不需要構(gòu)成通視，因此RTK技術(shù)一整天均可進行測繪工作。并且RTK技術(shù)在應(yīng)用程序及流程上非常簡便，不需要多人操作，甚至一個人就可以完成所有測繪工作，簡單又快捷［2］。

3 GPS-RTK技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利工程測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 作業(yè)條件要求低

在RTK技術(shù)的具體應(yīng)用中，其對作業(yè)環(huán)境及條件的要求是非常低的，只需要保證能接收到手機信號，就可以進行測繪工作。而傳統(tǒng)的測繪技術(shù)則需要達到兩點間的光學(xué)通視，這無疑降低了測繪工作的應(yīng)用難度和成本。在很多特殊場所和地區(qū)，會存在通視條件差，兩點之間無法通視的情況，應(yīng)用傳統(tǒng)測繪技術(shù)則很難完成測繪工作，而RTK技術(shù)則可以快速、精準(zhǔn)地完成測繪，這體現(xiàn)出了RTK技術(shù)的優(yōu)越性和先進性［3］。

3.2 定位精度高

利用RTK技術(shù)所獲得的測繪數(shù)據(jù)，在精準(zhǔn)度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)測繪技術(shù)。具體而言，在完成測繪工作時，RTK技術(shù)要獨立測量并采集控制點數(shù)據(jù)，所獲得的數(shù)據(jù)保證可靠且準(zhǔn)確，很少出現(xiàn)累積誤差的情況。傳統(tǒng)測量技術(shù)需要通過同控制點施測以及平差消除法等方式來提高測繪準(zhǔn)確度，但是RTK技術(shù)僅僅需要在作業(yè)范圍內(nèi)完成測繪工作即可。在符合上述要求的情況下，RTK技術(shù)施測能夠提高RTK技術(shù)測繪的精準(zhǔn)度，一般均可以達到厘米級程度。

3.3 自動化程度高

自動化程度是評價一個技術(shù)應(yīng)用程度的標(biāo)準(zhǔn)，RTK技術(shù)本身就具有便捷性的特點，很容易與計算機等設(shè)備連接，通過裝測繪軟件能夠快速完成數(shù)據(jù)導(dǎo)入，降低人工工作時間，也能避免因為人工失誤而導(dǎo)致的計算誤差，提高了測繪效率，降低了測繪成本。

3.4 作業(yè)效率高

在一般的測繪中，利用RTK技術(shù)僅需要基準(zhǔn)站設(shè)立一次就可以完成大范圍的數(shù)據(jù)勘測工作，相較于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，降低了測繪所需要設(shè)置的控制點數(shù)量，減少了控制網(wǎng)的布置，同時也減少了測量儀器應(yīng)用的次數(shù)，便捷性極佳［4］。

4 GPS-RTK技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利測量中的應(yīng)用

4.1 加密控制點的測量

控制點的確定和調(diào)整是測量工作中最重要的工作，一般農(nóng)業(yè)水利工程大多分布在山區(qū)及復(fù)雜地形中，在這種環(huán)境中很難精準(zhǔn)確定控制點，給測繪工作帶來了困難，實際工作中廣泛應(yīng)用測繪儀以及三角網(wǎng)的測量法。但是，這種測量方式容易收到外界干擾，并且測量工作量較大。應(yīng)用RTK技術(shù)能夠取得更好的效果，并且操作更加簡便，大幅度減少工作量。

4.2 水下地形測量

水下地形測量是農(nóng)業(yè)水利工程測量工作中的難點，這是由于水下地形非常復(fù)雜，并且難以控制測量的精準(zhǔn)度，測量人員無法通過簡單的目測或者儀器獲得水下地形的基礎(chǔ)情況。傳統(tǒng)的水下地形測量采用的是六分儀及三桿分度儀等設(shè)備，配合測深儀完成測繪工作，但是這種方式測繪時間長、精準(zhǔn)度低、所需工作員數(shù)量多。RTK技術(shù)的成熟和普及，有效解決了水下地形測量的難點，可以利用海洋測量軟件以及中海達數(shù)字單雙頻測深儀等，通過計算機和探測設(shè)備的有效結(jié)合，快速完成測繪并且形成精準(zhǔn)的水下地形圖，為后續(xù)深度數(shù)據(jù)的獲取提供可能。

4.3 施工放樣測量

RTK應(yīng)用在水利工程的測繪工作中，能夠高效完成施工放量工作。將水利工程中的已知坐標(biāo)輸入到數(shù)據(jù)處理軟件中，對其進行修正。具體而言，是以流動站所在的坐標(biāo)為基準(zhǔn)，利用地形圖對目標(biāo)點與流動站之間的距離進行確定，進而對目標(biāo)點的坐標(biāo)進行修正，完成施工放量測量工作。

5GPS-RTK測量技術(shù)在農(nóng)業(yè)土地規(guī)劃管理中的應(yīng)用

5.1 農(nóng)業(yè)土地調(diào)查

農(nóng)業(yè)土地調(diào)查是對農(nóng)業(yè)土地的相關(guān)信息進行確定。通過信息化測繪技術(shù)能夠了解農(nóng)業(yè)土地的分布特點，繪制農(nóng)業(yè)土地地形圖，顯示農(nóng)業(yè)土地規(guī)劃管理中存在的問題。將遙感技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)土地調(diào)查中，能避免地面因素的影響，結(jié)合GPS實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)土地的位置信息的掌握，再由GIS對信息進行采集和編輯，從而節(jié)省農(nóng)業(yè)土地規(guī)劃和管理的人力物力，提高工作效率。目前，全國正在開展的農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記就是運用這一技術(shù)的典型例子。

5.2 農(nóng)業(yè)土地規(guī)劃設(shè)計

農(nóng)業(yè)土地規(guī)劃設(shè)計是農(nóng)業(yè)土地管理的重要工作，需要大量的農(nóng)業(yè)土地數(shù)量、空間位置等信息資料。通過遙感技術(shù)，可以獲得直觀、準(zhǔn)確的農(nóng)業(yè)土地相關(guān)信息。運用GPS可獲取農(nóng)業(yè)土地電子地圖，通過GPS的可視化功能，給農(nóng)業(yè)土地規(guī)劃設(shè)計提供空間位置、土壤、氣候和水利等數(shù)據(jù)資料和完善的附屬信息，大大提高了規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)性、適用性。

6 結(jié)語

GPS-RTK技術(shù)改變了當(dāng)前農(nóng)業(yè)水利工程測繪工作的格局，提高了測繪的效率和精準(zhǔn)度，降低了測繪成本，解決了測繪工作中的難題。農(nóng)業(yè)水利工程的測繪人員要加快掌握RTK技術(shù)，從而更加高效地完成測繪工作，不斷提高農(nóng)業(yè)水利工程的施工水平。