水利工程測量中RTK技術(shù)的應(yīng)用

周易成

(齊齊哈爾市水利勘測設(shè)計研究院有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

隨著新一代衛(wèi)星、物聯(lián)網(wǎng)、通信技術(shù)的發(fā)展，以RTK技術(shù)為代表的水利工程測量新技術(shù)迅速普及。應(yīng)明確RTK技術(shù)原理，重視RTK技術(shù)應(yīng)用價值，將其系統(tǒng)、全面地應(yīng)用于水利工程測量工作中。

1 RTK技術(shù)原理

RTK技術(shù)也稱實時動態(tài)載波相位差分技術(shù)，是利用GPS衛(wèi)星、測量站與采集設(shè)備的載波通信，以相位差的形式進行測量，在計算相位差的基礎(chǔ)上解算采集點坐標的技術(shù)。RTK技術(shù)以數(shù)據(jù)鏈和布控網(wǎng)等方式獲取采集點各種不同類型、不同內(nèi)容的地理信息資料，接收設(shè)備具有數(shù)據(jù)解析、載波接受的實時處理加工功能，在復(fù)雜區(qū)域和惡劣環(huán)境中可以采用多個測量站載波相位觀測的方式獲取目標區(qū)域的數(shù)據(jù)和信息，達到精確觀測、實時測量、高效調(diào)查的目標。

2 RTK技術(shù)在水利工程測量中的價值

2.1 提高水利工程測量工作效率

RTK技術(shù)使平臺的采集設(shè)備和測量工具可以在10±5 km的范圍內(nèi)實現(xiàn)精確定位和精準測量，相較于傳統(tǒng)水利工程測量方式，實現(xiàn)了普通地形的自動化觀測以及特殊區(qū)域的準確測量，大大降低了測量工作中人力投入和財力支出，不但有效降低了水利工程測量的勞動量，還能在單位時間內(nèi)取得更為精準、更為全面的工程測量信息，形成了高質(zhì)量、高效率的工作新模式。

RTK技術(shù)采用基礎(chǔ)的測量設(shè)備和采集儀器，具有操作簡便、功能多樣、處理能力強等優(yōu)勢，不但可以擴大工作范圍和界限，還可以在測量過程中實現(xiàn)實時解析，融合5G技術(shù)的RTK平臺將具有更大的信息加工優(yōu)勢，提升工作效率，降低水利工程測量成本。

2.2 降低工程測量作業(yè)條件的客觀要求

水利工程建設(shè)中，對地質(zhì)復(fù)雜、地形多變、環(huán)境惡劣的區(qū)域有著重點測量的客觀需求，應(yīng)用RTK技術(shù)可以通過優(yōu)化測量站、重構(gòu)采集路徑、調(diào)整控制點、強化通信等手段，達到對特殊區(qū)域的精確覆蓋，這使得水利工程測量工作的作業(yè)條件和要求大幅度下降，消除了傳統(tǒng)測量作業(yè)中各種安全隱患和風險，在構(gòu)建以RTK技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工程測量工作模式的同時，建立數(shù)字化、自動化平臺。

2.3 提高水利工程測量數(shù)據(jù)的精確度

RTK技術(shù)是基于衛(wèi)星通信、載波測量、物聯(lián)網(wǎng)平臺等先進技術(shù)的綜合型技術(shù)，不但可以大大拓展設(shè)備的使用范圍，也簡化了工程測量的流程和環(huán)節(jié)，特別是在地勢條件復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣的情況下，應(yīng)用RTK技術(shù)可以大大降低意外事件和安全事故的發(fā)生率，確保操作精度，為水利工程建設(shè)提供更為精確、全面的資源保障。

3 RTK技術(shù)在水利工程測量工作中的應(yīng)用

3.1 在河道地形圖測量中的應(yīng)用

水利工程測量工作中，河道地形圖制作是一項重要內(nèi)容。RTK技術(shù)的逐步成熟和深入應(yīng)用為河道地形圖測量工作開辟了新空間。利用RTK技術(shù)可實現(xiàn)計算機、采集設(shè)備、通信設(shè)備、定位設(shè)備的整合，通過實時通信系統(tǒng)實現(xiàn)觀測、定位、加工的一體化。在RTK技術(shù)軟件的支持下，可以進行河道地形信息處理，得到真實、客觀的河道地形圖，為水利工程建設(shè)和決策提供高質(zhì)量、高精度的參考。

3.2 在目標區(qū)域控制點加密測量中的應(yīng)用

水利工程測量要求對目標區(qū)域控制點的加密測量，這是水利工程建設(shè)的重要組成部分，也是實現(xiàn)水利工程經(jīng)濟、安全目標的基礎(chǔ)。特別是在偏遠地區(qū)和復(fù)雜山區(qū)進行目標區(qū)域控制點加密測量時，利用RTK技術(shù)可以進一步優(yōu)化控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)，降低測距設(shè)備誤差，提升信息采集準確性，降低目標區(qū)域控制點加密測量項目成本和支出，提升測量精度，獲取目標區(qū)域控制點更為全面、專業(yè)的圖像，為水利工程的開展和建設(shè)提供支持和保障。

3.3 在水利數(shù)字化地形圖測量中的應(yīng)用

RTK技術(shù)和相關(guān)測量平臺能夠快速進行地形布控和界址點定位，使工作人員能夠?qū)崟r、準確地掌握地形坐標結(jié)果，賦予測量更多的信息屬性，使地形圖具有較好的通用性和適應(yīng)性。數(shù)字化地形圖測量和成圖過程中，可以利用RTK技術(shù)軟件將地形信息以圖形、斑塊、曲線的方式加以呈現(xiàn)，實現(xiàn)功能化處理和結(jié)構(gòu)化加工，將其轉(zhuǎn)化為高分辨率、數(shù)字化的地形圖成果，提升水利工程測量工作的直觀性，為水利工程建設(shè)奠定信息資料基礎(chǔ)。

4 解決RTK技術(shù)應(yīng)用問題的措施

4.1 衛(wèi)星情況問題的處理

RTK技術(shù)的基礎(chǔ)是GPS衛(wèi)星信息的感知，只有獲取更多、更準確的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，才能為RTK測量工作提供高精度、高質(zhì)量的信息。但在RTK技術(shù)應(yīng)用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)量不足、項目區(qū)域覆蓋不良、建筑物遮擋、地形地勢限制等問題，需要測量人員進行調(diào)整、處理和優(yōu)化。要做好衛(wèi)星預(yù)告工作，結(jié)合星歷預(yù)測提前布控RTK設(shè)備和測量路徑，防止目標區(qū)域衛(wèi)星信號質(zhì)量不佳而影響RTK技術(shù)設(shè)備的使用。要結(jié)合地形、地勢、環(huán)境、建筑物特點確定基點站和通信方式等關(guān)鍵內(nèi)容，確保特殊區(qū)域、特殊情況下衛(wèi)星的通視，提升RTK設(shè)備信息和數(shù)據(jù)獲取的準確性。

4.2 RTK信號問題的解決

受作業(yè)半徑、數(shù)據(jù)鏈技術(shù)、高大建筑物等因素的影響，RTK技術(shù)應(yīng)用過程中會出現(xiàn)信號傳輸不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)加工受限、電磁波干擾等問題，導致RTK設(shè)備難于實現(xiàn)信息的及時收集、加工和處理，出現(xiàn)測量穩(wěn)定性和精準性不高等缺陷。應(yīng)調(diào)整RTK設(shè)備和平臺的信號通路，消除地理因素、城市環(huán)境等方面產(chǎn)生的電磁雜波對RTK信號的干擾，必要時可采取分布式方法加密RTK通信，確保信息采集的準確性和全面性。應(yīng)在信號不良區(qū)域采取針對性的方式提升數(shù)據(jù)精確性，通過增加RTK設(shè)備校驗次數(shù)、重復(fù)項目測量等方式，保障RTK系統(tǒng)獲得更為準確的信息和數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

隨著生產(chǎn)力的提升和科學技術(shù)的進步，各種先進的測量設(shè)備和現(xiàn)代化測繪方法應(yīng)用于水利工程建設(shè)中。應(yīng)以RTK技術(shù)應(yīng)用為平臺，建立水利工程體系和平臺，規(guī)范化、系統(tǒng)化地進行定位、測繪、制圖、加工等工作，使RTK技術(shù)成為水利工程建設(shè)的新載體，充分發(fā)揮RTK技術(shù)優(yōu)勢，構(gòu)建水利工程測量工作新模式。