GPS-RTK技術(shù)在農(nóng)田水利工程測量中的應(yīng)用

范鵬康

【摘? ?要】 隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的不斷推進(jìn)，水利工程項(xiàng)目無論是數(shù)量還是規(guī)模都在不斷增大，建設(shè)難度也在加劇，這使得傳統(tǒng)水利工程項(xiàng)目施工技術(shù)不能滿足實(shí)際需求，應(yīng)用新技術(shù)體系成為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然趨勢。其中，GPS-RTK技術(shù)受到了廣泛關(guān)注，能有效提升測量項(xiàng)目的準(zhǔn)確性，從而確保農(nóng)田水利工程的建設(shè)質(zhì)量?；诖?，本文分析GPS-RTK技術(shù)的原理和特征，并集中討論GPS-RTK技術(shù)在農(nóng)田水利工程測量中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 GPS-RTK技術(shù);農(nóng)田水利工程;測量

Application of GPS-RTK Technology in surveying of farmland Water Conservancy Project

Fan Pengkang

[Abstract] With the continuous progress of urban construction， the number and scale of water conservancy projects are increasing， and the difficulty of construction is also increasing， which makes the construction technology of traditional water conservancy projects can not meet the actual needs， and the application of new technology system has become an inevitable trend in line with the development of the times. Among them， GPS-RTK technology has received extensive attention， which can effectively improve the accuracy of measurement projects， so as to ensure the construction quality of farmland water conservancy projects. Based on this， this paper analyzes the principle and characteristics of GPS-RTK technology， and focuses on the application of GPS-RTK technology in farmland water conservancy project survey.

[Keywords] GPS-RTK technology; farmland water conservancy project; measurement

GPS-RTK技術(shù)是近幾年工程測量中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)之一，能在優(yōu)化數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，提升數(shù)據(jù)應(yīng)用管理及跟蹤分析水平。將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)田水利工程測量項(xiàng)目中，可在一定程度上優(yōu)化整體數(shù)據(jù)處理效果。

1? GPS-RTK技術(shù)的原理和特征

1.1? GPS-RTK技術(shù)的原理

在對(duì)GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行全面分析的過程中，首先要明確GPS技術(shù)和RTK技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)。其中，GPS技術(shù)本身是一種全球衛(wèi)星定位技術(shù)模式，能完成數(shù)據(jù)的收集從而實(shí)現(xiàn)定位管理。而RTK技術(shù)則是GPS技術(shù)中的一種測量手段，將GPS測量過程和數(shù)據(jù)傳輸融合在一起，搭建有效的信息和數(shù)據(jù)富集平臺(tái)。借助GPS-RTK技術(shù)能有效建立測量站載波相位觀測分析模式，一定程度上提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一般能達(dá)到厘米級(jí)，并且建立三維定位結(jié)果，有效提高了測量工作的綜合水平。

GPS-RTK技術(shù)體系包括基準(zhǔn)站、流動(dòng)站以及通訊系統(tǒng)，①基準(zhǔn)站主要是跟蹤載波相位，并且要完成對(duì)應(yīng)的測量工作。與此同時(shí)，基準(zhǔn)站還要依據(jù)測站狀態(tài)實(shí)時(shí)完成測站坐標(biāo)及觀測數(shù)值的收集和管理，確保能提升對(duì)衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)以及收機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和管控。②流動(dòng)站在應(yīng)用的過程中主要是對(duì)GPS信號(hào)進(jìn)行載波相位的觀測和分析，確保能對(duì)接基準(zhǔn)站接收的信息源，有效判定觀測數(shù)值和基準(zhǔn)站基線向量，從而借助原有的參數(shù)完成轉(zhuǎn)換，并且獲得投影。③通訊系統(tǒng)就是建立對(duì)應(yīng)站點(diǎn)之間的通信聯(lián)系，從而保障信息傳輸?shù)暮侠硇院蛯?shí)時(shí)性。綜上所述，GPS-RTK技術(shù)在應(yīng)用的過程中，就是在設(shè)置基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的基礎(chǔ)上，建立5顆以下衛(wèi)星的實(shí)時(shí)性信息接收和處理，以保證能及時(shí)觀測載波的相位參數(shù)，完善對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，保證了觀測點(diǎn)信息的完整性。

1.2? GPS-RTK技術(shù)的特征

第一，GPS-RTK技術(shù)的作業(yè)效率較高，因?yàn)镚PS-RTK技術(shù)應(yīng)用過程中會(huì)設(shè)置流動(dòng)站，所以無需多人進(jìn)行操作，在電磁波輔助管理的基礎(chǔ)上，獲取點(diǎn)位坐標(biāo)能提升到秒級(jí)，整體作業(yè)效率高，加之人員數(shù)量少，就縮小了項(xiàng)目的人工成本，一定程度上更適合推廣。

第二，GPS-RTK技術(shù)可靠性較高，在應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)的過程中，因?yàn)榧夹g(shù)應(yīng)用較為便捷加之技術(shù)體系較為完善，因此獲得的數(shù)據(jù)可靠性和安全性高，能控制相應(yīng)誤差，并且提升定位的準(zhǔn)確性。一般而言，在符合技術(shù)應(yīng)用要求后，作業(yè)半徑4km內(nèi)都能實(shí)現(xiàn)高精度測定，且測定數(shù)值能精準(zhǔn)到厘米級(jí)別，為后續(xù)工作的開展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2? GPS-RTK技術(shù)在農(nóng)田水利工程測量中的應(yīng)用

正是因?yàn)镚PS-RTK技術(shù)具有較為突出的優(yōu)勢，因此，將其應(yīng)用在農(nóng)田水利工程測量中具有非常重要的意義和價(jià)值，相關(guān)部門要結(jié)合具體問題踐行具體分析的管理策略，從而打造更加完整的應(yīng)用模式，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，提高農(nóng)田水利工程測量的整體水平。

2.1? 測量控制

一般而言，農(nóng)田水利工程測量都處于偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，地形以及氣候復(fù)雜是較為常見的問題，傳統(tǒng)測量工序在開展過程中遭遇了很多的困難，加之環(huán)境因素的影響甚至?xí)霈F(xiàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高的問題，對(duì)后續(xù)水利工程項(xiàng)目的建造和運(yùn)行產(chǎn)生了不良影響。而在應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)的過程中，測量人員能節(jié)省很多的時(shí)間和精力，只需要將被測量的對(duì)象設(shè)置為定位標(biāo)點(diǎn)，確定4個(gè)以上高級(jí)控制點(diǎn)，借助GPS-RTK技術(shù)就能完成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

2.2? 地形測量

為了提升農(nóng)田水利工程建設(shè)中測量工作的綜合水平，也要對(duì)項(xiàng)目的具體要求和控制要點(diǎn)進(jìn)行約束和管理，保證現(xiàn)場選址工作的合理性。也就是說，借助GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行坐標(biāo)定位管理，有效完成實(shí)時(shí)性動(dòng)態(tài)測量，確保能輔助相應(yīng)人員開展對(duì)應(yīng)的地形測量，維持控制管理的實(shí)時(shí)性效果[4]。應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和匯總，以保證能利用數(shù)據(jù)處理機(jī)制完成數(shù)據(jù)的控制管理，并且提升對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)分析的合理性。要依據(jù)GPS-RTK技術(shù)測量流程對(duì)測量過程進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)管，保證相應(yīng)測量工序都能得到完成。

2.3? 農(nóng)田水利工程應(yīng)用

例如，某農(nóng)田水利工程項(xiàng)目中，水利工程規(guī)劃占地面積為5.5平方千米，橫斷面積為56平方千米、縱斷面積為44平方千米，主要是針對(duì)渠道結(jié)構(gòu)進(jìn)行排水干溝以及農(nóng)渠的測量工作。在測量區(qū)域范圍內(nèi)，技術(shù)人員已經(jīng)設(shè)置了對(duì)應(yīng)的控制網(wǎng)點(diǎn)。并且配備了相應(yīng)的設(shè)備，GPS接收設(shè)備3臺(tái)、全站儀設(shè)備2臺(tái)，施工作業(yè)小組10人，應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)性測量，具體流程如下：

第一，測量人員要選取對(duì)應(yīng)的測量區(qū)域，并且建立6個(gè)實(shí)時(shí)性極點(diǎn)，要求同時(shí)性以及分布的均勻性，基本包圍條件符合規(guī)劃，見其作為轉(zhuǎn)換參考極點(diǎn)。與此同時(shí)，選取剩余的極點(diǎn)E作為檢測依據(jù)完成參數(shù)轉(zhuǎn)換等工作，利用四參數(shù)法完成平面坐標(biāo)參數(shù)的處理，并且應(yīng)用二次曲面擬合法就能將高程轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的參數(shù)。

第二，在區(qū)域范圍內(nèi)要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行針對(duì)性技術(shù)處理和控制，保證基站架設(shè)地點(diǎn)較高且較為寬敞平整，然后結(jié)合GPS-RTK技術(shù)測定分析模式對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行架設(shè)處理。最關(guān)鍵的是，在實(shí)際測量過程中，要確保能借助GPS-RTK技術(shù)獲得的已知點(diǎn)完成平面坐標(biāo)分析以及高度觀測數(shù)值分析，提升精度的同時(shí)保證檢測流程的完整性。

第三，在應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)的過程中，要選取最佳時(shí)間段開展相應(yīng)的工作，尤其是流動(dòng)站，要在幾秒鐘內(nèi)對(duì)實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。需要注意的是，為了提升GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用精度，就要結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)判定具體的采集次數(shù)，完成數(shù)據(jù)的富集和分析管理。

2.3? 斷面測量

對(duì)于農(nóng)田水利工程測量工作而言，系統(tǒng)化測量分析較為關(guān)鍵，不僅僅要對(duì)數(shù)據(jù)以及地形進(jìn)行測定，縱橫斷面測量工作也較為關(guān)鍵，只有保證斷面測量分析的合理性，才能提升土石方量判定的準(zhǔn)確程度，從而依據(jù)相應(yīng)的計(jì)算工序完成施工預(yù)算分析，確保施工項(xiàng)目進(jìn)度管理和成本管理能得到保障。

3? 結(jié)語

傳統(tǒng)測量技術(shù)已經(jīng)逐漸被淘汰，取而代之的就是GPS-RTK技術(shù)，要結(jié)合農(nóng)田水利工程測量工作要求合理性應(yīng)用技術(shù)，建立完整的技術(shù)運(yùn)維管理模式，發(fā)揮GPS-RTK技術(shù)優(yōu)勢，打造更加精細(xì)化的測量模式和控制體系，真正優(yōu)化我國農(nóng)田水利工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的共贏。

參考文獻(xiàn)：

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