RTK与数字测深仪在防洪影响评价测绘中的应用

摘要：文章简述了RTK工作原理和优点，介绍了RTK配合数字测深仪在河流防洪断面测量中的具体应用，通过典型的工程案例，分析了RTK系统在河流断面测量工作中的优越性，为业内同行提供了一种可靠的方法。

关键词：RTK；防洪影响评价；断面测量

随着我国城乡民生工程不断推进，许多沿江、沿河城镇都修建了橡胶坝，拦河造湖，形成美好的城市景观。同时，又要新建跨河大桥，这就需要进行，全面的防洪影响评价工作。河流断面测量工作，是评估工作的重要环节，为流量计算，提供数据源。[12]

1 河流断面测量

断面测量分水上测量和水下测量。传统测量方式，水上测量是依靠水准仪、经纬仪、全站仪等仪器设备，采集水上断面三维坐标信息；水下测量则依靠侧测深杆、重锤、测深仪等设备，测量水深。传统测量方式，对仪器和技术人员的素质及观测环境要求苛刻，难以提高工作效率，且精度较低，不能适应大规模、快速工作要求。随着多星座RTK技术的不断成熟，利用RTK和数字测深仪相结合进行河道断面测量的方法，使得断面测量工作效率倍增，大大节省了劳动力，节省了支出。

2 RTK观测特征及优势

目前，仪器制造工艺的进步，RTK系统测量的精度大大提高，性能稳定。国产RTK平面测量精度：±1cm+1ppm，高程测量精度±2cm+1ppm。完全满足我国当前工程测量相关规定。只要系统正常运行，流动站获得固定解，即可一键式存储数据观测数据，效率大大提升。操作简单，极大的减轻了劳动强度，使测绘工作效率明显提高。流动站实时获取三维坐标，根据测区实际情况，实时调整工作方案。为技术人员提供了一种全新的测绘工作模式。各测量点是相互独立的观测值，同精度，每个测点之间误差不传播，不累积。流动站只需要卫星信号和电台通讯正常即可开展测量工作，自动化程度高，一台基准站可配置多台流动站作业，作业半径可达5～10km（地形地物不遮挡）。[35]

3 防洪断面测量实例

3.1 测区概况

三水河流经旬邑县城，为营造美好的城市景观，旬邑县在三水河修筑了多条橡胶坝，形成了城中湖。随着交通压力增加，计划在7号橡胶坝上游约100米处，新修一座桥梁，联结东西两岸，这就需要对三水河防洪能力重新评估。从上游1橡胶坝把到下游G211大桥，全长3.2km，宽度70～130m的河道进行断面测量。其中7号橡胶坝下游的420米，是天然河流，水量小，枯水期，测量人员可直接到达测量现场。1号橡胶坝到7号橡胶壩，长2.8km河道为库区，水深0.5～25m，需要小船搭载仪器进行水下测量。三水河沿岸已有4个E级GPS点。平面坐标为1980西安坐标系，高程为1985国家高程基准。

3.2 防洪断面测量

（1）方法选择。7号橡胶坝下游，河道枯水期成为小溪，测量人员可徒步到达，采用RTK直接测量断面信息。1号橡胶到坝7号橡胶坝是库区，枯水期水深不超过25m，水流平稳，可采用小船搭载RTK，配合测深仪，的方法进行断面测量工作。（2）作业工序。①现状图测绘。采用RTK快速测量河堤现状图。河岸两侧，测至堤上公路以上两米处，平坦处外测十米宽度，河道内的排水口、水工建筑，及下游的G211大桥，均应在现状图上表示出来，且大桥必须详细测量桥梁顶板、底板、桥墩的平面位置和高程，用于后期流量计算。②横断面测绘。下游的断面，直接采用RTK测量，按照直线放样的方法，依次测量断面的变坡点。测点偏离设计的断面线垂距不超过1米。1号号橡胶到7号橡胶，采用小船搭载RTK和测深仪，在库区进行测量，测量船行进方向由测量人员根据RTK直线放样模式指挥小船到达设计位置，偏离垂距不大于0.5m。RTK测量坐标，测深仪测量水深，水深数据直接输入到测点编码信息中，一并存入RTK电子手簿中。每个测点必须独立观测2次，误差不得超限。③纵断面测绘。水下纵断面是在横断面测量结束后，沿横断面，最低点布设，测量要求同水下横断面测量方法一样，纵断面每10m测量一个断面点。将RTK高程和水声数据，处理为河道底部高程数据。④图形绘制。测量外业完后，对数据进行检验，对不合格断面进行重测，达到设计要求。数据成南方cass数据格式，采用Cass9.2软件绘制测区现状平面图，标注实测纵断面位置图，绘制各断面图。在Cass9.2中，用多段线依次连接断面上的高程点，形成断面线。本次共测得17条横断面和1条纵断面。再根据Cass9.2的图面高程点绘制断面图功能，绘制纵横断面图，选取相应的断面线，设置合理的纵向比例尺横向比例尺，是否绘制平面图、断面图上高程值取位等重要参数，自动绘制断面图。G211大桥已投入使用20多年，是此次评估工作的重点。在桥梁下方沿桥墩测量一条横断面，同时测量桥梁的顶板高程、底板高程和桥墩的位置及高程，绘制桥梁处的横断面图，并绘制桥梁在该断面上的纵剖面图，将大桥处的横断面图和桥梁的纵剖图叠加成为G211大桥综合横断面图，直观反映国道大桥断面的情况，如下图，为评估工作提供详实的资料。整理各断面的数据资料，整饰现状平面图，横断面图、纵断面图，形成系统性资料，服务整个防洪影响评价工作。

4 结语

RTK配合测深仪及Cass9.2成图软件等技术用于水利测量，使得防洪影响评价阶段的测量工作自动化程度大大提高.其精确高效的特点，使得生产成本大大降低，为防洪影响评价测绘工作提供了一种新的方法。

参考文献：

[1]张伟，孙伯娜.基于双线性内插算法在水深断面测量中的应用[J].北京测绘，2011，4，7576.

[2]刘金芳.GPS RTK技术在河道大断面测量中的应用[J].珠江水运，2015，14：4445.

[3]朱云峰，黎瑾慧.中小河道断面测量技术探讨[J].测绘空间地理信息，2015，9：208209.

[4]刘庆国，姜国林.浅谈RTK技术在水利工程断面测绘中的应用[J].城市建设理论研究电子版，2011：28.

[5]陈军，陈永良，胡晓芙.浅谈河道断面测量及断面图的绘制[J].测绘空间地理信息，2013，6：221222.

作者简介：郭舜强，男，工程师，主要从事大地测量、工程测量与地理信息等相关项目的实施。