RTK定位測量技術在水利施工中的應用分析

胡威

（河南省水利勘測有限公司 河南鄭州 450000）

RTK定位測量技術在水利施工中的應用分析

胡威

（河南省水利勘測有限公司 河南鄭州 450000）

水利事業是我國非常重視的一項產業，水利工程的測量則是水利工程中的一項非常重要的工作。測量工作是施工工程上馬后一項基礎的工作，不僅為工程的施工提供必要準備條件，也為效驗施工的準確性提供必要的信息。然而我國的水利建筑工程往往比較偏遠，測控點數量也不是太多，這種情況一在定程度上加大了水利工程的測量難度，這時可以運用RTK技術，相關的研究人員開展技術的攻關，來對RTK技術進行適應性的研究，以便在水利工程測量中積極推廣與利用RTK技術。現在RTK技術在陸地工程測量中的可以成熟應用，而在水利施工中才剛剛興起，使用RTK技術進行測量定位，使得測量效率有了很大提高，不僅能滿足一般的水利施工工程的要求，更以其方便、靈活的特點使得其在水利施工工程的測量中得到了迅速的應用，承擔著非常重要的角色。本文就是簡要的談一下RTK技術在水利施工工程中的應用分析。

水利工程；RTK技術；測量技術；應用

RTK技術是以GPS數據傳輸和測量技術雙向結合而組成的定位技術。RTK技術主要是由流動站和基準站兩個部分組成的。基準站是連續的把觀測到的相關衛星數據不斷地發射出去。流動站通過對實時差分處理的基準站和流動站的載波相位觀的測值，獲取觀察點的高程、坐標及精度指標，隨時把預設精度和實測精度指標進行對比，當實測精度到達預設精度是，手簿將會詢問相關測量的人員是不是接受現在的成果，如接受手簿將會把測得的高程、坐標及精度實時錄入手簿。

1 RTK技術測量原理和測量特點

1.1 測量的原理

RTK技術是實時的載波相位差分的技術，它能夠實時的獲得確定的測站點在指定的坐標系中的三維定位的結果，RTK作業的模式下，基準站將通過數據鏈把其測站坐標和觀測值信息傳送至流動站，而流動站不但通過數據鏈來接收基準站的相關數據，還會采集相應的GPS觀測的數據，并且在系統內進行組成差分觀測值的實時處理，并且給出厘米級的定位結果，相關用時僅在2s之內。

1.2 測量的特點

相對傳統的測量學和GPS常規的測量，RTK測量有以下幾個特點：①定位的精度高。RTK的測量精度可以達到：lcm+1ppm（平面），2cm+ lppm（高程）。②可以快速的提供相應的三維坐標。③作業得距離遠、效率高、操作簡便。作業的半徑可以達到15kin。④各個測站之間不需要通視，它們是獨立觀測值，不會存在誤差的積累和傳播。

2 RTK技術在水利施工測量中的相關應用

2.1 利用RTK技術進行河道地形圖的測量

在水利施工工程時，測量河道地形圖是水利施工測量的一個非常的重要方面，因其有較大數量難度，所以也是水利施工測量的一個難點。這是因為要對河道地形圖進行測量，就必須要對水下的環境進行了解，然而水下的環境十分復雜，我們無法用肉眼觀測，河道地形圖是水利施工建設中一個重要的依據，它的精確性和準確性會對水利施工的建設質量造成嚴重的影響。傳統河道地形測量的方式主要是用全站儀、三桿分度儀和六分儀，而且需要用探深儀來協助。這樣的測量方式存在局限性，如工作量雖大但精度低、人員和配備要求較多、測量的范圍有限等等。所以在當前的核桃地形圖測量中已經廣的應用了RTK技術。此技術具工作量小、精度高、效率高等特點，現在已經成了我國水利施工工程測量的重要測量方法。它的操作流程有以下的幾個步驟：

首先要連接電腦、RTK和探測儀，再通過軟件把測量點進行精確定位，測量出來。然后再用導航軟件來對測量點指導，讓其只在指定位置進行移動進而使用RTK技術和探測儀進行相關的測量，將測量的結果輸入終端，讓專門河道測量的軟件進行數據處理，最后再將河道的精確地形圖顯示出來。

2.2 對加密控制點的測量

大多數水利施工工程建設都處在偏遠的地區，很難保障所有高級的控制點質量，所以需要用常規控制的測量方法，就是對距儀導線和對三角網。在水利施工工程開始之前需要進行實地的測量，RTK的加密測量控制點就是是一種常用測量方法。傳統測量方法數據精度較低，還需要較大工作量。在加密控制點的測量中采用RTK技術，測區的15km范圍內，測量點的數量只要超過三個，這樣，不僅減少大量工作量，也可以提高工作效率，相比之下具有更高的可操作性。

2.3 對數字化地形圖的測量

RTK測量技術可以實現快速的定位，實時掌控坐標結果，而且可以新的地形靜態測量和動態數據分析。測量地形時，要先估量地形情況，或使用數據收集的方法以對地形進行前期的估量，并用圖形方式顯示收集完成的地形特點，進而形成數字化的管道地形圖。

2.4 施工放樣測量

用RFK隨機軟件中的放樣功能，進行點、曲線、直線的放樣功能，來進行施工的放樣測量。先輸入已設計的已知坐標為目標點和參考點，流動站所在的實地位置的坐標為修正點，用手簿的屏幕上的圖形來顯示出待定點相對目標點的偏移距離，指示移動流動站進行移動，直到所要求精度達到滿足，也可以用來找已知的坐標點，其方法與上述的方法一樣。

3 RTK技術的使用

3.1 摸清儀器的特性

要通過在多種情況下反復的試驗，要摸清各部分儀器的不同的特性，如是否能達到數據標稱的精度，要在多種條件下進行測量誤差計算與作業半徑的大小，摸清各儀器的穩定性能及在各種情況下初始化的能力和所需要耗的時間等等問題，以便在使用的時候能得心順手。

3.2 注重基準的位置的選擇

基準站應該盡量的設置于點位高的相應控制點上，以方便接收衛星的信號與數據鏈的信號，控制點的間距離應該小于RTK技術有效的作業半徑3/4倍。為了方便對RTK技術測量的成果進行數據的控制與檢核以及避免工作時出現的盲點，要在測量的區域內的環境不良的地區增加一些相應的控制點。

3.3 合理的選擇作業的時間

合理的選擇作業的時間，然后通過下載相對應的星歷文件以便更好地了解測量區域的衛星的不同分布的情況，編制可以實施的相關作業的計劃，應該避開信號盲區與電離層的干擾較大時段，進而提高作業的效率。

4 RTK技術在水利工程施工測量中的應用方向

在水利施工工程測量中使用RTK技術，關鍵是在于對RTK測量數據的質量進行提高和保障，提高測量數據的精度，減少RTK的測量錯誤，有以下幾種方法：

4.1 校正進行點

對于檢測區域的點用已知的點來校正是不正確的，但可以對RTK技術測量進行已知點的比較校驗。具體的做法是在完成系統初始化之后，通過對高精度的控制點進行反復的測量，或對附近已經測過的RTK點進行重新的測量，并且通過對比兩次的測量數據，把誤差的范圍找出來，然后對RTK進行重新的測量。

4.2 控制電臺的頻率

在RTK技術的測量過程中，測量數據精度關鍵是在于電臺頻率。想要保障測量數據的精度，就必須要對電臺頻率進行適當控制。在不同地形環境和干擾源下，要使用不同電臺的頻率，使數據得傳輸質量得到應有的保障。當前很多的領域都已經開始應用RTK技術測量，RTK技術測量和傳統的測量方式對比有很大方面的優勢，它不受自然災害、氣候改變和交通條件的影響，能夠降低測量的成本、時間而且節省物力人力。盡管這樣，在水利施工工程的測量中，要對儀器的相關選擇給予足夠的重視。要根據RTK技術測量的規范要求相應選擇測量站點和配套的接收機。

5 結束語

改革開放以后，我國各項科學技術都有了巨大的發展，測繪技術同樣也得到飛快發展。RTK技術因其高科技的含量而不斷運用水利施工工程項目各方面，大大的提高水利施工測量的成果精確度和工作效率。我國的水利施工工程測量中通過應用RTK技術，不僅提高了水利施工工程測量的效率和精確度，而且減少了外在的因素對數據測量工作的一些影響。但同時也應該看到RTK技術還沒有達到十全十美的程度，要不斷對其進行規范，爭取更加提高RTK技術的數據測量的精準度。

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1004-7344（2016）03-0089-02

2016-1-15