RTK與數字測深儀在防洪影響評價測繪中的應用

摘要：文章簡述了RTK工作原理和優點，介紹了RTK配合數字測深儀在河流防洪斷面測量中的具體應用，通過典型的工程案例，分析了RTK系統在河流斷面測量工作中的優越性，為業內同行提供了一種可靠的方法。

關鍵詞：RTK；防洪影響評價；斷面測量

隨著我國城鄉民生工程不斷推進，許多沿江、沿河城鎮都修建了橡膠壩，攔河造湖，形成美好的城市景觀。同時，又要新建跨河大橋，這就需要進行，全面的防洪影響評價工作。河流斷面測量工作，是評估工作的重要環節，為流量計算，提供數據源。[12]

1 河流斷面測量

斷面測量分水上測量和水下測量。傳統測量方式，水上測量是依靠水準儀、經緯儀、全站儀等儀器設備，采集水上斷面三維坐標信息；水下測量則依靠側測深桿、重錘、測深儀等設備，測量水深。傳統測量方式，對儀器和技術人員的素質及觀測環境要求苛刻，難以提高工作效率，且精度較低，不能適應大規模、快速工作要求。隨著多星座RTK技術的不斷成熟，利用RTK和數字測深儀相結合進行河道斷面測量的方法，使得斷面測量工作效率倍增，大大節省了勞動力，節省了支出。

2 RTK觀測特征及優勢

目前，儀器制造工藝的進步，RTK系統測量的精度大大提高，性能穩定。國產RTK平面測量精度：±1cm+1ppm，高程測量精度±2cm+1ppm。完全滿足我國當前工程測量相關規定。只要系統正常運行，流動站獲得固定解，即可一鍵式存儲數據觀測數據，效率大大提升。操作簡單，極大的減輕了勞動強度，使測繪工作效率明顯提高。流動站實時獲取三維坐標，根據測區實際情況，實時調整工作方案。為技術人員提供了一種全新的測繪工作模式。各測量點是相互獨立的觀測值，同精度，每個測點之間誤差不傳播，不累積。流動站只需要衛星信號和電臺通訊正常即可開展測量工作，自動化程度高，一臺基準站可配置多臺流動站作業，作業半徑可達5～10km（地形地物不遮擋）。[35]

3 防洪斷面測量實例

3.1 測區概況

三水河流經旬邑縣城，為營造美好的城市景觀，旬邑縣在三水河修筑了多條橡膠壩，形成了城中湖。隨著交通壓力增加，計劃在7號橡膠壩上游約100米處，新修一座橋梁，聯結東西兩岸，這就需要對三水河防洪能力重新評估。從上游1橡膠壩把到下游G211大橋，全長3.2km，寬度70～130m的河道進行斷面測量。其中7號橡膠壩下游的420米，是天然河流，水量小，枯水期，測量人員可直接到達測量現場。1號橡膠壩到7號橡膠壩，長2.8km河道為庫區，水深0.5～25m，需要小船搭載儀器進行水下測量。三水河沿岸已有4個E級GPS點。平面坐標為1980西安坐標系，高程為1985國家高程基準。

3.2 防洪斷面測量

（1）方法選擇。7號橡膠壩下游，河道枯水期成為小溪，測量人員可徒步到達，采用RTK直接測量斷面信息。1號橡膠到壩7號橡膠壩是庫區，枯水期水深不超過25m，水流平穩，可采用小船搭載RTK，配合測深儀，的方法進行斷面測量工作。（2）作業工序。①現狀圖測繪。采用RTK快速測量河堤現狀圖。河岸兩側，測至堤上公路以上兩米處，平坦處外測十米寬度，河道內的排水口、水工建筑，及下游的G211大橋，均應在現狀圖上表示出來，且大橋必須詳細測量橋梁頂板、底板、橋墩的平面位置和高程，用于后期流量計算。②橫斷面測繪。下游的斷面，直接采用RTK測量，按照直線放樣的方法，依次測量斷面的變坡點。測點偏離設計的斷面線垂距不超過1米。1號號橡膠到7號橡膠，采用小船搭載RTK和測深儀，在庫區進行測量，測量船行進方向由測量人員根據RTK直線放樣模式指揮小船到達設計位置，偏離垂距不大于0.5m。RTK測量坐標，測深儀測量水深，水深數據直接輸入到測點編碼信息中，一并存入RTK電子手簿中。每個測點必須獨立觀測2次，誤差不得超限。③縱斷面測繪。水下縱斷面是在橫斷面測量結束后，沿橫斷面，最低點布設，測量要求同水下橫斷面測量方法一樣，縱斷面每10m測量一個斷面點。將RTK高程和水聲數據，處理為河道底部高程數據。④圖形繪制。測量外業完后，對數據進行檢驗，對不合格斷面進行重測，達到設計要求。數據成南方cass數據格式，采用Cass9.2軟件繪制測區現狀平面圖，標注實測縱斷面位置圖，繪制各斷面圖。在Cass9.2中，用多段線依次連接斷面上的高程點，形成斷面線。本次共測得17條橫斷面和1條縱斷面。再根據Cass9.2的圖面高程點繪制斷面圖功能，繪制縱橫斷面圖，選取相應的斷面線，設置合理的縱向比例尺橫向比例尺，是否繪制平面圖、斷面圖上高程值取位等重要參數，自動繪制斷面圖。G211大橋已投入使用20多年，是此次評估工作的重點。在橋梁下方沿橋墩測量一條橫斷面，同時測量橋梁的頂板高程、底板高程和橋墩的位置及高程，繪制橋梁處的橫斷面圖，并繪制橋梁在該斷面上的縱剖面圖，將大橋處的橫斷面圖和橋梁的縱剖圖疊加成為G211大橋綜合橫斷面圖，直觀反映國道大橋斷面的情況，如下圖，為評估工作提供詳實的資料。整理各斷面的數據資料，整飾現狀平面圖，橫斷面圖、縱斷面圖，形成系統性資料，服務整個防洪影響評價工作。

4 結語

RTK配合測深儀及Cass9.2成圖軟件等技術用于水利測量，使得防洪影響評價階段的測量工作自動化程度大大提高.其精確高效的特點，使得生產成本大大降低，為防洪影響評價測繪工作提供了一種新的方法。

參考文獻：

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[3]朱云峰，黎瑾慧.中小河道斷面測量技術探討[J].測繪空間地理信息，2015，9：208209.

[4]劉慶國，姜國林.淺談RTK技術在水利工程斷面測繪中的應用[J].城市建設理論研究電子版，2011：28.

[5]陳軍，陳永良，胡曉芙.淺談河道斷面測量及斷面圖的繪制[J].測繪空間地理信息，2013，6：221222.

作者簡介：郭舜強，男，工程師，主要從事大地測量、工程測量與地理信息等相關項目的實施。