RTK技术在水利工程测量中的应用探讨

2014-07-07敖红勇

河南科技 2014年2期

关键词：载波基准水利工程

敖红勇

（新余市水利电力建筑工程有限公司，江西新余 338000）

RTK技术在水利工程测量中的应用探讨

敖红勇

（新余市水利电力建筑工程有限公司，江西新余 338000）

RTK技术是以GPS测量技术与数据传输技术相结合的一种新型实时定位技术，主要由基准站和流动站构成。近几年RTK技术开始广泛应用于各地域测量领域，其在水利工程测量作业中更是成为了不可或缺的重要测量技术。本文通过对RTK技术的基本原理及技术的不足之处进行阐述并提出相关解决对策，进一步分析和讨论其在水利工程测量中的应用与实施。

RTK技术；水利工程；测量；应用

RTK技术即载波相位差分技术，是一种实时动态的GPS定位技术，能够有效处理两个侧站之间的载波相位差分，为工程人员提供用户站在指定坐标系三维载波坐标数据。在有效测程20km内其坐标定位可精确到厘米，其不仅是数据传输技术与GPS定位测量技术的进步产物，同时还是对GPS测量技术的一种新的突破与发展。

1 RTK的基本原理

RTK（实时动态载波相位差分）技术的主要运用是在两台静态测量仪的基础之上添加一套无线数据通讯链，并与GPS定位信号接收系统连接成一个整体，以此来实现测量作业中实时动态的载波相位差分。在作业时，操作人员需要将GPS接收机安装在基准站旁进行观测试验，基准站将数据坐标、天线高等信息与接收到的卫星信息进行整合处理后再发送至流动站接收机进行接收。流动接收点在进行观测的同时通过基准站的反馈信息进行数据修正，在控制器内采取差分处理方法求出两站之间的基线值，提高定位精确度。

2 RTK技术应用中的不足及解决方法

RTK技术测量运用在水利工程测量作业中常常会遇到数据获取不精准的问题，各种数据在传输过程中容易受到信号的干扰，造成实际作业的半径要小于标称距离。数据传输链在经过山体或高层建筑物等高频信号源的干扰时会损失部分数据，影响测量作业的精确度，解决此问题的最佳办法就是将基准站设立在测区中央最高点，减少高频信号源对数据传输的影响。另外由于受环境影响，在同等条件下，不同时间段进行RTK水利工程测量，上午十点前比下午三点后的测量数据要更为精准，数据的获取也要更为迅速。一般来说RTK的测量不建议在中午进行，因此选择测量作业的时段也是RTK技术测量中需要注意的问题。除此之外，RTK载波相位差分技术的系统初始化时间较长，一般在城镇区进行工程测量作业时GPS定位信号容易被影响和阻挡，导致RTK系统不断地进行初始化设置，加大测量时间，影响测量作业效率。因此，操作人员在进行工程测量时一定要选用初始化时间短、抗干扰能力强的RTK机型。

3 RTK技术在水利工程测量中的应用

水利工程中的施工测量需要精确严密的数据，测量数据的错误往往会导致整个工程的进度受到拖延影响，而RTK在进行整周模糊度的确定时最高值可达到95%，要比GPS静态测量的误差大。在数据链传输中常常出现数据不精准的现象，因此在进行水利工程施工测量时，监管人员要做好相关具体防护措施。

3.1 制定测量监理细则

监管人员建立工程测量性质与方法，运用科学化的管理模式对测量工作进行规范化管理。针对不同单元工程的实际情况制定进度要求与指标，明确规范监管人员自身职责，保证自身工作监督到位，全面保证工程质量。

3.2 规范数据检测方法

采用实际测量法测量，保证工程位置与高度要求，对现场施工测量成果进行实时跟进检测，详细核对反馈数据，采用静态GPS对基准站进行观测，再用RTK差分技术对控制点的坐标进行比对与检验，及时调整数据，快速解决问题。对于容易产生误差的测量部分进行旁站检查，将测量仪器以及计算方法控制在合理范围内，在RTK系统初始化成功后重测1-2个RTK点，确认数据精确度。

3.3 进行伪值检验

在水利工程施工测量作业中，采用RTK差分技术进行数据测量时，要求在系统初始化成功后采用固定解方式进行测量，使数据精确度达到厘米，保证数据的有效性。如下图所示，在某次水利工程测量过程中，使用了GPS接收机进行RTK测量，但在第二天检验重复点时存在较大数据误差，在检验过程中没有发现信号接收障碍问题，为找出问题原因，操作人员采用了施工控制网中的D10与D12为数据起算点、以G73与G74为未知点进行静态GPS时段测量，发现误差数据产生于RTK系统初始化之后，丢失了部分数据再进行重新采集才导致了数据的误差。经测验表明，GPS信号接收机在初始化时数据可靠性能够达到标准，但在传输过程中受到干扰容易导致RTK系统反复初始化，加大数据采集次数，出现伪值现象，而采用固定解进行RTK差分技术测量，在同一检测点所产生的伪值数据则能够被检验并得到实时调整。