周宇
摘 要:隨著水利工程的管理工作不斷向著信息化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展,RTK技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用在水利灌區(qū)工程中,因此,加強對RTK技術(shù)的認識和研究是非常必要的。本文介紹了RTK技術(shù)的基本原理、主要優(yōu)勢,講解了RTK技術(shù)在水利灌區(qū)工程中的具體應(yīng)用方法,分析了RTK技術(shù)存在的一些主要問題,并提出了問題的解決辦法,可以作為RTK技術(shù)在水利灌區(qū)工程應(yīng)用中的參考。
關(guān)鍵詞:水利灌區(qū);RTK技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號:TV22 文獻標志碼:A
0 引言
目前農(nóng)業(yè)仍然是國家重點支持的產(chǎn)業(yè),水利灌區(qū)是為發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的水利事業(yè),加強農(nóng)業(yè)水利灌區(qū)建設(shè)就是保護農(nóng)業(yè)、支持農(nóng)業(yè)的具體表現(xiàn),因此,各個農(nóng)業(yè)水利部門正在深入研究水利灌區(qū)相關(guān)技術(shù),這不僅可以實現(xiàn)對水資源的科學(xué)合理管理,而且對發(fā)展節(jié)水用水技術(shù)是非常有益的。國內(nèi)很多地方仍然保持以前簡單的灌溉技術(shù),這些地方應(yīng)當(dāng)加強學(xué)習(xí),了解新的水利灌區(qū)的管理技術(shù)。本文重點介紹了RTK技術(shù)在水利灌區(qū)中的應(yīng)用,這是一種信息化、現(xiàn)代化的水利灌區(qū)管理技術(shù),它通過現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)手段,對水利灌區(qū)實現(xiàn)動態(tài)管理,形成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),從而全面提高了水利灌區(qū)的信息化管理水平。
1 RTK技術(shù)原理和主要優(yōu)勢
1.1 RTK技術(shù)原理
RTK技術(shù)又稱為載波相位差分技術(shù),是建立在實時處理兩個測站的載波相位基礎(chǔ)上的技術(shù),它將基準站采集的GPS衛(wèi)星載波相位觀測量通過調(diào)制解調(diào)器進行編碼和調(diào)試,再經(jīng)電臺數(shù)據(jù)鏈發(fā)射出去,流動站接收機在對GPS衛(wèi)星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時,接收來自基準站的電臺信號,通過解調(diào)得到基準站的載波相位觀測量,再利用OTF技術(shù)對由基準站和移動站采集的載波相位觀測量所確定的差分改正數(shù)動態(tài)求解整周模糊度。只要能保證4顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的衛(wèi)星幾何圖形,則流動站可根據(jù)給定的轉(zhuǎn)換參數(shù)進行坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換,實時給出厘米級的定位結(jié)果。
1.2 RTK技術(shù)的主要優(yōu)勢
國內(nèi)很多水利灌區(qū)項目已經(jīng)逐步開始使用RTK技術(shù),這種RTK技術(shù)比一般測量技術(shù)先進很多,準確率也非常高,具有非常明顯的優(yōu)勢,其中主要優(yōu)勢包括:(1)RTK技術(shù)在時效性上非常具有優(yōu)勢,當(dāng)你在野外現(xiàn)場進行測量工作時,如果采用了RTK技術(shù),它可以很快給出定位,并且可以準確到厘米級別,準確率非常高,但是如果沒有采用RTK技術(shù),就只能進行靜態(tài)測量,然后將靜態(tài)測量的結(jié)果回到單位進行計算和分析,才能得到最終結(jié)果。這種傳統(tǒng)的方法時效性很差,效率比較低,不利于工作的快速推進。(2)RTK技術(shù)與GPS相比就有一定特點。RTK技術(shù)本身就是基于載波相位觀測值得出的結(jié)果,能夠及時完成定位工作,及時取得坐標系中的定位結(jié)果,準確率非常高。而GPS就需要選擇載波相位,如果不選擇載波相位進行測量,則準確率就非常低,不能滿足水利灌區(qū)管理的精度要求。在水利灌區(qū)管理中應(yīng)用RTK技術(shù),可以使得基準站能夠?qū)崟r傳輸觀測的信息,當(dāng)收到RTK技術(shù)收集的觀測值后再與GPS數(shù)據(jù)進行比較,從而得到差異值,不斷提高準確性。
2 RTK技術(shù)在水利灌區(qū)工程中的應(yīng)用情況
國內(nèi)水利灌區(qū)工程中已經(jīng)總結(jié)了非常多的經(jīng)驗,當(dāng)采用三角網(wǎng)測量辦法進行水利灌區(qū)測量時,這種方法的準確率非常低,經(jīng)常會出現(xiàn)比較大的偏差,尤其是測量工作一般是在野外,工作環(huán)境比較惡劣,測量工作不便于開展,而且需要大量的人力物力,效率非常低。有時也會采用GPS測量方法,這種方法需要在野外完成數(shù)據(jù)測量后,將數(shù)據(jù)帶回實驗室進行計算分析,如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在較大偏差,還需要重新到野外進行重新測量,效率也是比較低。如果采用RTK技術(shù)進行水利灌區(qū)的測量,就會大大提高測量的精度,節(jié)約大量的人力物力,提高測量效率,在現(xiàn)場就能查看測量數(shù)據(jù),如果存在偏差或不能達到測量的技術(shù)要求,在現(xiàn)場就可以立即解決,節(jié)省了往返路途的時間,工作效率就會明顯提高。
另外,RTK技術(shù)還可以應(yīng)用在水利灌區(qū)的地形測量工作中。以往的地形測量工作,一般是在工作區(qū)域選擇一個控制點,制定一個專項測量方案,并需要很多測量設(shè)備配合工作,對地物分別進行詳細的編碼,要將編碼分別記錄在案,同時要購買或測量一個大比例尺的地圖,并在地形圖上進行部點,這些工作還需要安排足夠的人員同時開展工作,工作內(nèi)容和工作強度非常大,如果測量不準確,還需要重新進行校正或測量,準確性比較低,效率比較差。如果在水利灌區(qū)的地形測量工作中采用RTK測量技術(shù),測量時間能夠大幅度減少,一個人就能完成現(xiàn)場的測量工作。首先按照地形測量方案選擇好測量位置,然后將位置編號輸入設(shè)備,就能夠準確定位,大幅度減少了工作時間,提高了準確度和效率。同時,這種RTK測量技術(shù)不會受到環(huán)境或地形的影響,而且設(shè)備的操作非常簡單,完全能夠滿足水利灌區(qū)測量的技術(shù)要求,實現(xiàn)了提高管理水平、降低管理成本的目標。
3 RTK技術(shù)的主要問題及解決辦法
3.1 RTK技術(shù)的主要問題
RTK技術(shù)是一項非常先進的測量技術(shù),但是在使用過程中也會存在一些問題,主要問題如下:
(1)當(dāng)基準站提供的基準坐標不準確時,就會導(dǎo)致流動站的坐標也有偏差,因此,基本站的基準坐標準確性非常重要,對整個測量工作都會造成根本影響,在基準站建設(shè)時一定要控制好基準坐標的準確性。
(2)當(dāng)坐標轉(zhuǎn)換時不夠準確時,也會造成一定偏差。一般這個問題發(fā)生在已經(jīng)知道的公共點轉(zhuǎn)換為水利灌區(qū)內(nèi)的公共點坐標。應(yīng)當(dāng)盡量增加公共點的數(shù)量,提高已知公共點的準確性。
(3)在水利灌區(qū)選擇基準站時,應(yīng)當(dāng)選擇衛(wèi)星角度比較高的區(qū)域,并且一定要避開電子干擾因素,避開面積比較大的水域范圍。
(4)在水利灌區(qū)使用RTK技術(shù)進行測量時,應(yīng)當(dāng)選擇合適的時間開展測量工作。一般應(yīng)當(dāng)避開中午時間,這個時間段容易受到衛(wèi)星的影響比較大,造成RTK設(shè)備運行速度非常慢,不利于開展工作。
3.2 解決辦法
針對在水利灌區(qū)測量工作中RTK技術(shù)可能遇到的問題,下面給出了一些解決的辦法:
(1)當(dāng)采用RTK技術(shù)進行測量工作時,發(fā)生無法進行電臺連接、鎖定衛(wèi)星及利用公共衛(wèi)星的問題,應(yīng)當(dāng)檢查各線、串口連接是否正確,查驗基準站的接收機和發(fā)射電臺是否能夠正常使用,流動站的電臺設(shè)置與發(fā)射電臺頻道是否保持一致。如果檢查后仍出現(xiàn)無法進行電臺連接的情況,要將RTK進行初始化設(shè)置。
(2)當(dāng)在進行RTK數(shù)據(jù)測量時,遇到了建筑物或其他遮擋物,就可能對RTK的工作產(chǎn)生影響,甚至可能導(dǎo)致失去衛(wèi)星連接,這種情況可以進行RTK初始化設(shè)置,或者調(diào)整設(shè)備的模糊度。
(3)如果RTK工作范圍超過設(shè)計要求的距離時,可能會出現(xiàn)信號不好的情況,接收機不能取得準確的整周數(shù)解,這種情況下,一定要檢查電瓶或接收機的電量,或者將基準站調(diào)整到適當(dāng)?shù)目刂泣c上。
(4)如果水利灌區(qū)的某個位置有一定的測量盲區(qū),不能夠使用GPS信息,這種情況下,應(yīng)當(dāng)采用傳統(tǒng)辦法進行測量。
結(jié)語
隨著水利灌區(qū)相關(guān)工作的不斷發(fā)展,RTK技術(shù)已經(jīng)被各個灌區(qū)管理部門所認可,這種技術(shù)能夠提高水利灌區(qū)的管理水平,提高測量的工作效率,如果將RTK技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,將能夠更加快捷地讀取數(shù)據(jù),滿足水利灌區(qū)工作的要求。另外,RTK技術(shù)所得到的數(shù)據(jù)可以采用多種電子格式進行保存,為水利灌區(qū)相關(guān)信息管理工作提供了便利。
參考文獻
[1]石金峰,李新慧.RTK技術(shù)及其在控制測量中的應(yīng)用[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報,2004(6):737-739.
[2]景維立.GPS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)及應(yīng)用[J].四川測繪,2005(1):184-187.