GPS-RTK測量技術在水利工程測繪中的應用

尹如飛

摘? ? 要：在現階段國內工程項目建設過程中，離不開測繪技術的應用，而GPS測量技術大大提高了測繪準確度及其可靠性，在提高建筑工程項目測繪管理自動化建設水平方面發揮著非常重要的作用。基于此，以下對GPS-RTK測量技術在水利工程測繪中的應用進行了探討，以供參考。

關鍵詞：水利工程測繪;GPS-RTK測量;技術應用

1? 引言

水利工程建設開始前，通過測繪技術了解施工場地地形地貌，并通過合理規劃使用促進施工場地土地使用效率提升。水利工程地形測繪時要利用相應技術、設備，結合地形情況選擇制定合適的測繪方案，大幅度提高測繪質量與效率。文中全面分析水利工程測繪的技術要點與措施。

2? GPS-RTK的工作原理

傳統GPS測量方法需要觀測結束進行解算才能取得厘米級的精度，而RTK測量是以載波相位為根據的實時差分測量。它的工作原理是：選取一個點建立基準站，并在基準站安置GPS接收機;將接收機連接數據發送裝置，隨時向流動站發送測量信息和基準站的位置信息;使用者攜帶GPS接收機，接收來自4顆以上實時觀測衛星的信息，同時接收從基準站數據發送裝置發送來的基準站信息;對這些數據進行實時差分處理，計算出整周模糊度和使用的位置數據和精度。

3? GPSRTK技術的優勢分析

3.1? GPSRTK技術的作業效率高

GPSRTK技術適用于所有的地形測量，針對一般的地形地勢，RTK檢測站能夠一次性測完5km半徑的土地，與傳統測量技術相比較，有著較高的測量效率，只需要一人進行操作完成，而且放樣點的位置在1s～2s就可以完成作業。例如，在一般公路路線的測量中，3～4人的小組可以完成6km～8km的測量范圍，還可以完成中樁抄平工作，按照該種測量模式，有效提高了地形測繪圖的測量效率，也能夠充分保證測量的精度和效率。

3.2? 成本低，獲取服務容易

目前，高性價比的國產GNSS測量終端設備價格在2萬元以內，此類設備在上輸入CORS差分服務賬號后，通過接收CORS網絡發送過來的差分信息，即可實現實時厘米級定位。國內有兩種常用方式獲得采用網絡RTK技術的CORS服務。一種是具有測繪資質單位向當地地理信息主管部門申請受監管的區域CORS服務，審批流程較為復雜。可實現一套轉換參數全市通用;另一種是購買千尋位置的北斗地基增強系統CORS服務，該服務基于RTK（載波相位差分）技術開發，購買服務無資質門檻，只需要實名認證，信號覆蓋全國32省市，一個賬號全國通用。

3.3? GPSRTK可以全天候作業

該技術只需要在兩點間滿足光學通視，就能夠進行全天候作業，與傳統的測量技術相比較，受到外界環境條件影響的因素較少，測量的效果也是比較好。另外，GPSRTK的自動化程度較高，可以應用到各種測繪作業中，而且內部配置的一些專業軟件能夠實現多種測繪功能，減少人工測繪帶來的誤差，也能夠充分保證作業的精確度。

4? 水利工程測繪GPS-RTK測量技術應用

4.1? 快速采集

水利工程測量時，做好工程數據采集工作是一項重要工作。GPSRTK技術對測繪區域的監控主要通過遙感技術完成，并根據地形情況繪制出相應的圖形，構建完整的地理信息模型。利用遙感技術定位監測施工項目重點不穩，并充分利用該項技術強大的輸出功能，分析采集到的數據。此外，還可以利用數據庫快速檢索功能，確定關鍵點的數據，提高數據準確性。

4.2? 在測量河道地形工作中GPS-RTK技術的應用

在水利工程建設中經常需要測量河道地形圖，然而因為河道地形中包含著大量的水下內容，而水下的河道除了具有十分復雜的特點之外，更是測量工作者通過肉眼無法觀測到的，所以在水利工程測量中河道地形的測量工作屬于一個非常關鍵的難點。傳統的河道地形測量方法主要是通過測深儀、全站儀、六分儀和三桿分度儀各種儀器實施測量，這種方式具有較高的人員素質要求、較大的工作量、精度低和較小的測量范圍等不足。而通過GPS-RTK技術進行河道測量則能夠很好地解決這些問題，現在其已經逐漸地變成主要的水利工程測量手段。在河道地形圖測量中GPS-RTK技術的主要操作方式如下：①連接電腦、測深儀和PTK等相關設備;②通過導航軟件將相關的測量點準確定位出來，并且由導航軟件作為指導，使測量點可以在指定的位置不斷地移動，隨后在電腦中導入測深儀和PTK測量出來的信息，由河道測量軟件有效地處理存儲于電腦中的數據;③將河道地形圖繪制出來。

4.3? 高效分析

GPS-RTK技術在應用過程中，通過對數據的分析形成具體的數字地圖。第一，需要對收集到的數據根據特點進行分類，之后根據分類數據完成相應數據的分析。然后根據計算機系統可以將交通、環境等因素進行充分考慮，提高數據分析的準確性。數據分析還能與周邊環境保持高度一致，最終將測繪出來的結果形成有效的數據地圖，為下一步的施工提供依據。

4.4? 在測量加密控制點工作中GPS-RTK技術的應用

在正式開工之前，大多數的水利工程都會針對工程情況實施實地測量，在實地測量中基本上都會應用RTK技術進行控制點的加密測量。之所以如此，主要是由于很多水利工程都處于荒涼或者偏遠的地區，并不具備充足的高級控制點，大部分都是通過普通的測量方法對三角網和對距儀導線進行測量，但是這些方法往往具有非常繁重的工作量和較低的數據精度。如果利用PTK技術實施加密控制點的測量，工作人員只要將不少于3個的測量控制點設置在測區15km的區域內就能夠順利開展測量工作，并且獲得理想的測量效果。該方式具有很高的可操作性，大幅度提高了加密控制點測量工作的效率。

4.5? 確定監測方案

在進行水庫水下地形測量過程中，合理對實際情況進行分析，并以上次測量為基礎，進行數據的對比分析，在此次測量中主要是利用測深儀與RTK進行，其測繪面積約為0.2km2，在此次測量過程中，結合實際的需求確定監測方式，以了解其變化。例如，在施工區域或者附近水域中隨機抽取水下地形點，對整體進行分析，如果其抽樣測量點實際結果與上次測量相同，則判斷該區域水下地形吻合，如果其測量數值與上次測量不同，則表示其地形數據失效，需要對其數據進行全面重測，以滿足當前的需求。在進行測量過程中，主要是通過無驗潮水深測量原理，靈活應用GPSRTK技術實現水上測量的無驗潮方式，改變了傳統的水深測量交會定位中存在的不足之處，降低氣象對測量產生的影響，提高其測量精度，同時降低其施工難度，減少人力的投入。

5? 結束語

測量作為水利工程建設的前提與基礎，要結合工程實際情況選擇合適的測量方法，提高工程測量質量與效率。同時不斷引入新的設備與技術，推動測量行業快速發展。

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