浅谈GPS—RTK测量技术在水利工程测量中的应用

王贺明

摘 要：在水利工程施工中，测量工作是重要的环节，关系到水利工程的使用功能、寿命、安全及工程质量。同时，水利工程测量是一项专业性与技术性要求比较高的工作，在实际测量工作开展中，要积极应用新的测绘技术，全力保障测量的精准。本文主要就GPS—RTK测量技术方面进行简单探讨，希望对相关从业人员有所帮助。

关键词：水利工程;工程测量;测量技术;应用

GPS—RTK技术具有十分明显的应用优势，在水利工程测量作业中应用该项技术可以保证很高的工作效率和质量。在具体的应用中GPS—RTK技术仍有一定的缺陷，水利工程测量工作过程中，工作人员首先要确保规范的使用该技术，根据实际情况采取有效措施控制该技术的影响因素，不断地提高测量的精确度，从而能够将水利工程测量工作顺利完成。

1 GPS-RTK 技术简介

RTK 技术即实时动态定位技术，该技术在实际应用中，将通过载波相位观测值为基础，对厘米级精度三维坐标获得，是短距离数据传输技术同 GPS 单点测量技术的结合，在实际应用当中具有精度高以及时间短的特征。就目前来说，该技术已经在工程测量、数字地形测量以及大地控制测量等方面得到了广泛的应用。在该测量模式当中，用户接收机即能够对观测基站发出的改正信息、待定坐标求解情况以及观测成果质量情况计算动态坐标，在对冗余观测数据减少的基础上，对实时定位进行实现，有效提升准确程度以及工作效率。GPS-RTK 技术方面，其实现过程即是在基准站对GPS 接收机进行安装，在一个观测时间段内，能够连续观测所有的卫星，在通过观测获得数据之后，再由无线电数据传输设备实现对不断移动流动站的发送。

2 水利工程测量工作中GPS-RTK技术的实际应用

2.1在测量河道地形工作中GPS-RTK技术的应用

水利工程建设中经常需要测量河道地形图，然而因为河道地形中包含着大量的水下内容，而水下的河道除了具有十分复杂的特点之外，更是测量工作者通过肉眼无法观测到的，所以在水利工程测量中河道地形的测量工作属于一个非常关键的难点。传统的河道地形测量方法主要是通过测深仪、全站仪、六分仪和三杆分度仪各种仪器实施测量，这种方式具有较高的人员素质要求、较大的工作量、精度低和较小的测量范围等不足。而通过GPS-RTK技术进行河道测量则能够很好地解决这些问题，现在其已经逐渐地变成主要的水利工程测量手段。在河道地形图测量中GPS-RTK技术的主要操作方式如下：①连接电脑、测深仪和RTK等相关设备;②通过导航软件将相关的测量点准确定位出来，并且由导航软件作为指导，使测量点可以在指定的位置不断地移动，随后在电脑中导入测深仪和RTK测量出来的信息，由河道测量软件有效地处理存储于电脑中的数据;③将河道地形图绘制出来。

2.2在测量加密控制点工作中GPS-RTK技术的应用

在正式开工之前，大多数的水利工程都会针对工程情况实施实地测量，在实地测量中基本上都会应用RTK技术进行控制点的加密测量。主要是由于很多水利工程都处于荒凉或者偏远的地区，并不具备充足的高级控制点，大部分都是通过普通的测量方法（例如导线测量）进行测量，但是这些方法往往具有非常繁重的工作量和较低的数据精度。如果利用RTK技术实施加密控制点的测量，工作人员只要将不少于3个的测量控制点设置在测区15km的区域内就能够顺利开展测量工作，并且获得理想的测量效果。

2.3在数字化地形图测量中GPS-RTK技术的应用

GPS-RTK技术除了能够实施快速定位之外，还可以实时地掌握坐标结果。GPS-RTK技术可以进行一系列的测量静态地形的工作，并且进一步分析动态数据。在正式的地形图测量中，首先GPS-RTK技术能够估量地形的情况，或者利用数据采集功能分析地形情况，通过图形的方式将完成采集后的地形点呈现出来，最后将数字化管道地形图形成。在该项工作中只需要一个人就能够做好采集地形点的工作，具有省力、省时等特点。

2.4在水利勘测作业中GPS-RTK技术的应用

应用GPS-RTK技术针对复杂的水利工程测量环节进行测量，可以利用其动态结合静态的方式实施一体化勘测。在水利勘测中应用该作业方式主要是分成两个不同的环节，一个是静态作业，还有一个是动态作业。其中静态作业方式主要是通过GPS将一种全线基础控制网建立起来，同时形成一种高精度的框架，将转换参数的服务提供给动态作业;而动态作业的方式主要是通过流动站中的GPS-RTK接收机针对目标实施分段测量放样，其需要明确划分流动站分工，一些流动站进行放样，另一些流动站则进行测图。

3 提高GPS-RTK测设精度的措施

3.1提高精度的要求

在选择基准站位置的时候，要尽量挑高的地方，基准站对天线进行发射的高度也要给适当提上去;在联测的控制点这一块上，最好去寻找已建成的国家高等級三角点、GPS点以及在一个控制网内经过统一平差的GPS点，在数量要尽可能多一点;测设根据卫星星历预报要选择有着较多卫星数量、几何图形无较大的强度以及有着较好分布的时间段来进行;在观测时间上，将每个测设点时间给进行适当延长，以此来使得测出的数据是稳定的;把控制流动站的作业半径不超过10km，能够用定向天线将作业距离提上去，信号能够在定向天线的作用向下在某一方向进行集中，这样，在方向上是正确的话，就能够将作业距离显著提高;当然也能够采用电台中继站，即在恰当的距离上添加一台中继站电台，其一边将自基准站发射来的数据进行接受的时候也进行发射，也能够将作业距离显著提高;在电量上，供电电瓶务必要足够;对转换参数进行求取时，要对各控制点的坐标进行严格检查，同时对坐标转换栏的V残差值和H残差进行严格检查，看其数值有没有超过规定的范围内。

3.2了解其局限性

虽然RTK由局限性，但是其主要的局限是源于整个GPS系统。GPS所依靠的就是对两万多公里高空的卫星发射来的无线电信号进行接受。相对而言，这些信号弱且频率高，穿透性不好可能阻挡GPS接收机和卫星间视线的障碍物。实际上，存在于卫星与GPS接收机间路径上的任一物体，都不利于系统操作。如：房屋，对卫星信号会进行完全屏蔽。不能在室内使用GPS。一样的原因，在水下以及隧道也不能使用GPS。部分的物体会对部分信号进行反射、折射和阻挡，如：树木，在树林茂密的地区很难会接受到GPS信号。树林中有些时候，在拥有着足够的信号时，能够对位置进行大概计算，但是信号清晰达不到精准的厘米定位。

4  结论

综上所述，GPS-RTK技术具有十分明显的应用优势，在水利工程测绘作业中应用该项技术可以保证很高的工作效率和质量。但在具体的应用中GPS-RTK技术仍有一定的缺陷，水利工程测绘工作过程中，工作人员首先要确保规范的使用该技术，同时根据实际情况采取有效措施控制该技术的影响因素，不断地提高测量的精确度，从而能够将水利工程测绘工作顺利完成。

参考文献：

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