全站仪和GPS-RTK在水文河道测量中的运用初探

摘 要：水文河道测量工作是水文管理的重要项目，在实际的工作中，结合区域范围内内水文河道的特征，使用全站仪与GPS-RTK相互结合的检测方法，可提高检测结果有效性。本文首先对水文河道测量工作精度影响因素进行了分析;其次，重点探究了两种方法相互结合的应用模式，希望能为该领域关注者提供有益参考。

关键词：水文;河道;全站仪;GPS-RTK

引言

传统水文河道测量工作中，使用的设备为水准仪与经纬仪，两种设备不能有效地适应水文河道测量工作量大的特征。在实际的应用中，观测的范围较小，测量的距离较短，操作程序较为繁杂，不利于提高测量工作的效率和精度。进入到现代化社会发展中，全站仪与GPS技术得到了优化与提升，如何在将两种技术设备应用到水文河道测量工作环节，提高检验工作的有效性，成为了相关领域工作人员的工作重点之一。

一、水文河道测量工作中精度的影响因素

近年来，国内水文河道测量工作中，全站仪和GPS设备的应用范围持续扩大，在行业内部的测量与操作环节不断普及。在实际的操作中，工作人员要明确可能影响检验结果的因素，并对此类因素进行控制和排除，确保不会对检验结果的精准度造成影响。比如，相关领域的研究工作人员提出，全站仪设备在使用过程中，反射介质可能会对检验的精准度以及测量距离的结果造成影响，并且颜色越浅反射的信号则越强。在进行精度检验要求较高的項目检测中，可以使浅色的反射物质，增强反射信号的强度，最终提升检验结果的精度[1]。GPS设备在实际的应用中，则会受到环境因素、天气因素等多项指标的影响，所以在正式开始检验操作之前，要调查清楚局部范围内的气象因素，针对恶劣天气做好预防，防止恶劣天气对检验工作造成影响。在正式进行数据采集之前，需要对观测数据进行验证与校核，将点校核法与重测比较方法相互结合，提高检验结果的可靠性。

二、全站仪与GPS-RTK在水文河道中的具体应用

全站仪和GPS-RTK技术在水文河道测量工作中的应用，重点在以下几个方面：

1.基本原理

全站仪是一种可以同时进行多角度与多距离测量的工具，集电子元件、光学与机械设备为一体的测量工具。在实际的应用中，只需要通过一次简单的安置，就可以完成全部的测量工作。在实际的应用中，全站仪上半部分主要涵盖了水平补偿、垂直测量、水平测量和测距等四大光电系统，在实际的应用中，可以通过键盘输入操作指令、参数和数据等方式，通过I/O接口将各个系统连接起来，并借助微处理方式进行处理[2]。

GPS-RTK实现了实施动态定位测量，将数据通信技术与GPS技术有机地结合了起来，并且可以通过实时测量站点的方式，在指定的坐标系统中，完成三维立体定位，最终将定位的精度精确到厘米单位。在工作中，主要是通过流动站与基准站同时接收GPS卫星发射的信号，并将其纳入到WGS-84参考坐标中，对卫星跟踪状态、观测值、与接收机数据链和工作状态等进行分析。通过无线电台，完成数据的接收与传送，并使用OTF方式，对载波相位整周的模糊度进行测算。

2.应用特点

在实际的水文河道测量工作中应用全站仪和GPS设备能够根据不同的环境、地形和水文河道特征，完成测量方案的优化，从而确保适应各种不同的测量条件。比如，在部分建筑物、高大树木遮挡的情况下，信号会变得不好，此种情况下应用中全站仪可以有效地弥补RTK信号接收差的局限性。此外，在实际的应用中，平面精度可以达到厘米精度，在进行测量之后，可以对高程的测量精度进行优化。此种方式下，测量的精准度和数据的安全均能得到充分提升。除此之外，该方法在实际的应用中，操作方法相对于传统的方法来说更为简单，有效地降低了工作人员的工作量，充分避免了检验工作中人为失误产生的误差。在操作中效率较高，也可以减少工作人员安装、调试以及搬运的时间，提高了水文河道测量工作的整体性。

3.测量作业

在使用全站仪与GPS技术进行水文河道测量工作时，前期准备工作要充分且完善。测量前期要完成工作资料收集、计划与项目指导书的制定、技术交底以及设备安装等。做好充足的准备之后，才可以进行下一步的工作，确保各项工作充分完善，为后续的工作打好坚实的基础。在此基础上，使用全站仪与GPS设备完成后续的水文河道测量。比如，在进行控制测量阶段，可以使用GPS设备技术方法，摆脱传统测量工作中需要进行控制网布设的方式。我国某地区的测量单位，在使用新型技术设备展开工作中，重点使用了GPS设备与静态联测的方式，对区域范围内的测量点进行了有效控制。此种方法在实际的操作中，有明显的优势。但是，也需要注意对控制点的位置以及控制点的布置。控制点的位置要处于地势较高的区域，确保数据链的发射和卫星信号的接收不会受到周围环境的干扰。均匀布设控制点的位置，可以降低RTK的比例误差。比如，国内大部分地区的测量单位，均会将控制点的布设范围控制在1km之内，此种方法可提高测量工作的效率，如果需要进一步增强测量标准，则可以适当增大控制点的密度。此外，在进行断面测量的过程中，要结合外业测量的实际需求，根据设计方案所提供的河道轴线与坐标资料，使用AutoCAD完成断面左右端点坐标确定工作。比如，某地区水文河道测量单位在实际工作中，使用了1985国家高程基准对坐标系精度进行了提升，为外侧工作提供了精准依据。

总结

综上所述，全站仪与GPS-RTK的使用可以充分提升水文河道测量工作的精准度，并在此基础上，提高检验工作的操作效率。相关领域的工作人员在今后的水文河道测量工作中，要结合不同区域范围内水文地质环境的特征，明确河道的具体检验操作性项目的的同时，更加全面地掌握现代化仪器设备的基本应用原理、应用特征以及测量方法，全面地扩大两项设备的应用价值。

参考文献

[1]李少鹏，刘俊卿，崔波.全站仪和GPS-RTK在水文河道测量中的应用[J].河南水利与南水北调，2019，48（01）：71+74.

[2]朱云锋，杨福芹.全站仪与GPS在河道断面测量中的应用[J].中国西部科技，2010，9（12）：21-23.

作者简介：

韩仁春（1989-）男，辽宁朝阳县人，研究方向：工程测量技术

（作者单位：沈阳工铁铁路工程有限公司）