GPS—RTK在水利工程施工测量中的应用

王业胜

【摘要】随着科学技术的不断发展，各种先进技术的应用范围不断提高，对于水利工程施工测量的技术方式也不断呈现出多样化的发展方向。其中GPS-RTK测量技术就是通过将全球定位技术与实时动态测量技术结合，并且通过相位观测作为依据的实时差分定位技术的简称。可以说GPS-RTK测量技术在实践与推广的过程中对于水利工程施工测量的精确度与效率有着非常明显的提升。

【关键词】GPS-RTK；水利工程；测量

1、GPS- RTK全球定位实时动态测量技术的结构与原理

1.1 GPS-RTK全球定位实时动态测量技术的结构

GPS-RTK全球定位实时动态测量技术，全称为Gloabal Position System-Real TimeKinematic，即全球定位实时动态测量技术。 这种技术实际上就是通过将全球定位技术以及RTK实时动态测量技术进行的一种实时分差定位技术。

这种技术以载波相位观测来保证实时动态检测，从而进一步实现了动态测量移动检测在指定位置中的三维显示。GPS全球定位实时动态测量技术监测系统包括了GPS卫星导航系统、基准站、移动站、无线电通信设备以及动态差分测量软件等共同组成。而RTK系统结构包括了基准站 、移动站以及无线电通信设备三部分共同组成。其中基准站的构成包括了GPS天线、GPS接收机以及UHF天线、UHF超高频接受电台、移动控制器、电脑、供电设备等共同构成。

1.2 GPS-RTK全球定位实时动态测量技术工作原理

在GPS-RTK全球定位实时动态测量技术系统内，GPS天线主要负责的工作就是通过卫星信息来采集地理信息。 GPS接收机主要负责的工作就是针对天线发回的信号进行接收、处理以及存储等功能。 基准站UHF超高频发射电台主要负责的功能就是向移动信号站发射具体信号的职能。

移动站UHF超高频接收电台主要负责的就是接收来自于基准站的各种实时信息。动态差分测量软件位于移动站的移动电脑之中，主要进行数据分析与计算等功能。GPS-RTK全球定位实时动态测量技术的主要工作原理就是 ，通过GPS接收机来针对所有的GPS卫星进行持续不断的监测， 从而将这些位置信息以及观测数据之间的基准站坐标、天线高程等利用UHF超高频发射电台来进行实时的发射 ，GPS接收机的能够接收到来自于GPS卫星信号的信息。 通过移动站的动态差分测量软件来针对接受到的基站信息与卫星信息进行实时的分析与处理，最终得到移动站相对于基准站的三维坐标，然后通过移动站的实施坐标来达到三维定位的效果。

2、GPS- RTK全球定位实时动态测量技术测量流程

2.1 测试前准备

在GPS-RTK全球定位实时动态测量技术测量过程中，首先一定要进行专业内业准备工作，包括输入已知坐标转换参数，或者整理已知的控制点信息，从而根据坐标转换参数，进一步在测区中心的控制点满足GPS作业的相关要求。 还需通过输入放样点的设计坐标来准确的求得放样。

2.2 求坐标转换参数

对于 GPS-RTK全球定位实时动态测量技术来说，由于坐标存在不确定的因素，所以在实测量的过程中必须要针对独立的坐标进行测量，而且还需要通过转换参数来获得该地点的立坐标以及GPS坐标系的转换。 对于坐标系参数的求解方法就是首先通过GPS静态方式将GPS控制点进行安排， 从而获得各地的地方坐标， 在利用同一点的两种坐标系统来得出参数坐标，在求解参数的过程中必须要选择两个以上的控制点，从而保证参数的准确性。

2.3 基准站的选择

为了进一步保证基准站与移动站之间的信号传输质量，从而必须要保证基准站符合以下几点要求：首先，对于基准站的设置应该尽可能的设置在已知坐标的控制点上，从而进一步保证基准站选定的工作能够更加的准确。 其次要保证基准站应该尽可能的在测区高程之内，而且测区的内部应该尽量避免高大建筑等遮挡物，从而保证信号的传输质量。 其次要保证基准站的周围没有任何能够对于GPS信号产生干扰的干扰源，包括电台、电视台、高压线塔、无线电发射台等。 还要保证UHF超高频电台的天线应架设在GPS接收机天线的北侧。

3、GPS- RTK全球定位实时动态测量技术在水利工程施工测量中的主要优势

水利工程施工测量工作非常的重要，不仅能够保证防洪抗旱的指挥工作顺利进行，而且还能够进一步保证人民生命财产的安全。 但是水利工程施工测量工作的内容以及工作量是非常巨大的，单单一项水文调查的测量内容就包括了河流的平水期、丰水期、枯水期的划分；河流弯曲及平直情况、河宽、坡度、横断面、水位、水深、流速、流量、水温及泥沙含量等等方面的工作内容。傳统的水利工程施工测量方法不仅耗时耗力，而且常常存在测量不准的情况，从而造成无法及时的发现险情。但是，通过GPS-RTK全球定位实时动态测量技术进行水利工程施工测量， 不仅能够进一步的提高水利工程施工测量的工作效率，而且对于水文的动态实时动态监测的精准度也有着非常明显的提升。

通过对于GPS-RTK全球定位实时动态测量技术在水利工程施工测量中的应用，能够进一步的在水文地形测量中得到非常好的应用，而且具有较强的优越性。 采用GPS-RTK全球定位实时动态测量技术在水利工程施工测量的过程中 ，只需要一名工作人员携带移动站来按照上述的工作流程，通过输入监测点的特征编码，并且在每一个监测点停留几秒就能够获得该位置的实况坐标，也就是只需要一名测量人员在测区内只需要走一遍就能够完成全部的外业工作。

通过外业工作之后，专业的测量软件对于实测的数据能够进行集中的处理，短时间内就能够输出该区域的地形图数据，可以说，通过GPS-RTK全球定位实时动态测量技术在水利工程施工测量中的应用进一步提高了水利工程施工测量工作的效率。伴随着科学技术的水平不断提高，各种先进的科学技术的广泛应用不仅能够极大的提高我们的生活质量，而且对于社会的各个方面也有着非常积极的促进作用。

对于水利工程施工测量工作来说，通过采用更加先进的GPS-RTK全球定位实时动态测量技术来提高水利工程施工测量的工作效率与工作质量，而且还能够进一步发挥出水文 测量工作的重要意义。具有较强的优越性。通过对于水利工程施工测量中的GPS-RTK全球定位实时动态测量技术进全面的介绍， 包括了系统的构成以及系统工作的原理，以及GPS-RTK全球定位实时动态测量技术在水利工程施工测量中的具体工作方法等。

参考文献：

[1]秦宏鑫. GPS-RTK在水利工程施工测量中的应用[J]. 建筑知识，，：1.

[2]孙平. GPS-RTK在水利工程施工测量中的应用[J]. 科技创新导报，2015，02：65.

[3]柳旭光，周志林. 基于GPS-RTK在水利工程测量中的应用方法[J]. 科技风，2013，10：87.