GPS-RTK測量技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用效果觀察

唐共地

摘 要 本文簡要分析了GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢：效率高、經(jīng)濟性、24小時作業(yè)，并且提出了此技術(shù)在水利工程測繪工作中的應(yīng)用，分別從數(shù)據(jù)采集、河道測量、控制點加密、監(jiān)測方案制定四個角度，逐一闡述GPS-RTK技術(shù)在水利工程中測量作用，嘗試為水利工程建設(shè)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞 應(yīng)用成本;河道測量;數(shù)據(jù)采集

引言

GPS-RTK技術(shù)的工作運行理念：傳統(tǒng)GPS在開展測量工作期間，借助觀測結(jié)束時的數(shù)據(jù)，予以解算，方可獲取厘米級的數(shù)據(jù)精度;RTK測量技術(shù)選擇的是以載波相位為基礎(chǔ)的測量方式，應(yīng)用的是實時差分測量原理，融合GPS技術(shù)功能，獲取的數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)。

1GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 作業(yè)效率較高

GPS-RTK技術(shù)的適用范圍為：大多數(shù)地形。針對普通的地形地勢，RTK檢測站采取的是一次性完成檢測工作，測量的是半徑為5km的周邊區(qū)域土地。此技術(shù)與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，具有較高的測量效率，操作人員為一人，放樣點位的作業(yè)僅需1s，即可完成測量任務(wù)。例如，在普通公路路線實施測量工作期間，小組人員為4人，可完成的測量范圍在6-8km，同時兼顧了中樁抄平工作，以此種測量方式，一方面有助于提升地形測繪圖的工作效率，另一方面有益于保障測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性。由此發(fā)現(xiàn)，此技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢為：效率高[1]。

1.2 應(yīng)用成本較低

國內(nèi)制造的GNSS測量設(shè)備，成本價位為2萬元上下，此類設(shè)備需輸入CORS服務(wù)賬號，并通過接收相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)信號中的差分信息，完成實時厘米級的定位操作。國內(nèi)現(xiàn)有兩種較為常用的方式，采用了RTK技術(shù)系統(tǒng)的CORS服務(wù)功能。其一由擁有測繪資質(zhì)的單位，申請區(qū)域CORS服務(wù)，申請流程較為繁雜，以此實現(xiàn)轉(zhuǎn)換參數(shù)的國內(nèi)全范圍。其二是借助位于千尋方向的北斗地基，以此增強系統(tǒng)中的CORS服務(wù)性能，此服務(wù)依賴于RTK技術(shù)予以開發(fā)，購買此服務(wù)不存在資質(zhì)限制，采取實名認(rèn)證方式，信號覆蓋面積較廣，即全國范圍內(nèi)32個省市，保障一個賬號全國范圍內(nèi)可用。由此發(fā)現(xiàn)，GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于：資質(zhì)條件較低、經(jīng)濟性、適用范圍廣。

1.3 支持全天24小時作業(yè)

GPS-RTK技術(shù)在其兩點間設(shè)置時，符合光學(xué)通用類規(guī)則，即可實現(xiàn)全天24小時的作業(yè)狀態(tài)。此技術(shù)與傳統(tǒng)測量方式相比時，自然客觀條件對其產(chǎn)生的干擾性較少，測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性較高。此外，GPS-RTK技術(shù)具有較高的自動化功能，適用在多重測量作業(yè)中，并且內(nèi)部配置專業(yè)級應(yīng)用軟件，用以實現(xiàn)多種方式的測繪工作，盡可能地減少人工測繪產(chǎn)生的失誤問題，保障測量作業(yè)的精準(zhǔn)程度。

2GPS-RTK技術(shù)在水利工程測繪項目中的具體應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)高效采集

水利工程在開展測繪作業(yè)期間，應(yīng)重點掌握工程的數(shù)據(jù)采集工作，此項工作具有高度重要性。GPS-RTK技術(shù)在實際運行期間，對測繪區(qū)域形成有效監(jiān)控，借助遙感技術(shù)開展測量工作，依據(jù)區(qū)域內(nèi)地形特征繪制相適應(yīng)的圖，以此完成區(qū)域地理信息模型的構(gòu)建工作。此技術(shù)在借助遙感技術(shù)期間，定位檢測作業(yè)項目的關(guān)鍵位置在不穩(wěn)定時，借助此技術(shù)中較為強勁的輸出功能，對采集數(shù)據(jù)予以分析。此外，借助數(shù)據(jù)庫增強技術(shù)的檢索能力，實現(xiàn)快速定位關(guān)鍵工程的位置，獲取相關(guān)作業(yè)數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)測量的精準(zhǔn)程度。

2.2 河道地形測量

在水利工程作業(yè)期間，河道地形圖的應(yīng)用較為頻繁，究其原因在于河道地形中存在大量地理特征，水下河道的地理環(huán)境，并非測量人員以肉眼可完成測量。為此，在水利工程中，河道地形測繪工作屬于難點。傳統(tǒng)在實施河道地形測量期間，采用的測量設(shè)備為：測探儀、六分儀等，此種測量對工作人員發(fā)起了較高的專業(yè)需求，并且具有較大測量工作任務(wù)，極易造成測量精度失真、測量范圍受限等問題。在GPS-RTK技術(shù)的作用下，有效緩解傳統(tǒng)測量工作存在的不良問題，成為水利工程中較為關(guān)鍵的測量技術(shù)。

在河道地形測量期間，GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用流程為：將相關(guān)設(shè)備良好連接，比如計算機、PTK設(shè)備、測探儀等;借助導(dǎo)航軟件，精準(zhǔn)定位必要性測量位置，由導(dǎo)航軟件作為測量主導(dǎo)，增加測量點位的靈活性，由計算機實時接收測探儀、PTK兩者測量的數(shù)據(jù)，由河道測量系統(tǒng)高效處理接收數(shù)據(jù);利用數(shù)據(jù)將河道地形圖完成繪制而成。

2.3 加密控制點

在水利工程正式開展測量工作前期，大部分水利工程均會針對工程實際條件，開展實地勘測工作，在實地勘測作業(yè)期間，以RTK技術(shù)應(yīng)用為主，用于開展控制位置的加密測量工作。此類工作的實施，基于大多數(shù)水利工程所在區(qū)域，較為荒涼、偏遠(yuǎn)，區(qū)域內(nèi)不具有良好的控制位置，多數(shù)情況下采取普通測量方式，即三角網(wǎng)、對距儀導(dǎo)線等，此類測量方式具有較為繁重的測量任務(wù)、測量數(shù)據(jù)失真率較高。如若借助PTK技術(shù)，開展加密控制位置的測量工作，保障作業(yè)人員負(fù)責(zé)至少3個測量點位，設(shè)置測量范圍半徑為15km的方圓區(qū)域，即可順利實施測量作業(yè)，并高效獲取精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)。此技術(shù)在實際應(yīng)用期間，具有較高的操作性，有效提升加密控制點位的測量精準(zhǔn)度，增強水利工程的作業(yè)能力。

2.4 監(jiān)測方案的制定

在開展水庫、水下等地形的測量作業(yè)期間，應(yīng)科學(xué)分析地形具有的實際條件，并予以精準(zhǔn)分析，以過往測量數(shù)據(jù)作為參考，開展數(shù)據(jù)分析與對比。新的測量作業(yè)任務(wù)，以測探儀、RTK兩種技術(shù)為主，開展0.2平方千米區(qū)域的測繪任務(wù)。在開展測量工作期間，結(jié)合實際的測量需求，制定具有可行性的監(jiān)測方式，以獲取較為詳細(xì)的水下地質(zhì)特征。

例如，在作業(yè)區(qū)域、附近水域等位置，隨機選擇水下地形勘測點位，以此判斷此區(qū)域范圍內(nèi)水下地形特征，如若其測量數(shù)據(jù)與過往測量信息，兩者存在較大差異，表示已有的地形數(shù)據(jù)具有失真性，應(yīng)對此水下區(qū)域的數(shù)據(jù)開展全面重測工作，以更新地形數(shù)據(jù)。在開展測量工作期間，應(yīng)遵循無驗潮水深測量理念，充分借助GPS-RTK技術(shù)開展水上測量工作，采取無驗潮的測量方式，有效改善傳統(tǒng)水深測量工作存在的不足，減少氣象條件對測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性產(chǎn)生的干擾，提升數(shù)據(jù)測量的精準(zhǔn)度，緩解測量人員的作業(yè)難度，優(yōu)化測繪人資結(jié)構(gòu)。

3結(jié)束語

綜上所述，測量工作，在水利工程建設(shè)中扮演著較為重要的角色。為此，測繪相關(guān)作業(yè)人員，應(yīng)結(jié)合工程的實際情況，制定較為適宜的測量方案，借助GPS-RTK技術(shù)，完成測繪工作，保障工程測繪效率，促進測量行業(yè)有序發(fā)展。

參考文獻

[1] 肖芳騰.GPS-RTK技術(shù)在水利工程測量中的精度控制[J].河南水利與南水北調(diào)，2019，48（4）：55-56.