水利工程測繪中GPS-RTK測量技術應用

文/詹勝斌 余柳，桃江縣水利局 桃江縣水利水電建設開發有限公司

1 引言

在傳統的水利工程測量期間，相關的測繪人員一般都是運用經緯儀、水準儀等裝置予以測量，上述測量裝置需要在控制點之間才可以完成通視，同時還需要利用裝置在明確控制點的位置，根據控制點的方位精準地測出邊角的關系，最終，相關的測繪人員再做好繪圖以及明確放樣點的任務。上述傳統的項目測量程序，不但需要花費諸多的人工資源，同時測量所得出數據準確程度低。伴隨我國科技領域獲得了迅猛的發展，其GPS技術水平也正在不斷地提升，其隨之而來的便是實時動態測量技術的普及應用，RTK技術正廣泛地運用到了水利工程的測繪環節，該技術與過去傳統的測量手段相比，具備極高的準確程度和使用效率。基于此，本文將首先闡明G PS-RTK測量技術的基本原理以及主要特征，最后再詳盡地闡述該項技術在水利工程的應用情況，希望能夠給同行帶來一定的參考價值。

2 分析GPS-RTK技術的主要原理

通常而言，RTK也就是實時動態測量技術，該項技術兼具載波相位測繪功能以及數據傳送功能，由此共同實現工程測量任務。該項技術手段也就是GPS技術的一種衍生形式，是構建在GPS技術基礎上的。現如今，運用較為廣泛的RTK技術，一般涵括了基準站接收設備、流動站接收設備和數據鏈三大組成部分，值得注意的是，該項技術重點應用了載波相位手段，它是RTK技術的核心所在。該項技術的基本原理具體闡述如下，靈活地運用基準點之中的接收機裝置，然后順利接收衛星所傳輸出來的測量信息，同時再把上述測量信息予以采集、整合以及解析，然后再利用無線數據傳輸手段把分析完畢的數據信息傳遞至流動站，最后再通過流動站估算接收到的GPS信號，得到具體的坐標位置，在整個環節之中，所獲取的全部數據信息都可以準確到厘米級別，不管是測量水平，抑或是準確程度都有了明顯地優化。不難看出，實時動態測量技術對于水利工程測繪工作來說，具有很高的應用價值。

3 分析GPS-RTK技術的主要特征

在GPS技術日漸成熟的前提條件之下，GPS-RTK技術便應運而生，因此從本質上來說，它依然是一項重要的定位技術，不過它能夠與工程測量工作有機地綜合起來，發揮出不可比擬的效果，所以現在它已經被全面地運用到了水利工程測量工作中。通常來說，R TK技術能夠劃定成厘米級別以及毫米級別，而依照處置形式的差異性，它又能夠劃定成靜態處理、動態處理等各種類別。實時動態測量技術具備準確、效率高等優勢，同時還可以在數據處置結束后，對其提供嚴密地校對，防止產生不必要的數據偏差。在采取傳統測量技術的過程中，由于數據準確度不高而不得不返工的問題屢見不鮮，一旦需要返工，其負面作用可想而知，這不但浪費了人力物力，還嚴重地拖延了工期。而RTK技術可以在一定程度防止上述問題再次發生。不僅如此，實時動態測量技術具備突出性的應變能力，可以在出現障礙物的情況下，迅速抓取衛星數據，進而高效地做好測量任務，再加上基站和移動站不要求通視，所以實時動態測量技術能夠全天候地進行作業。同時實時動態測量技術的允許流程極為便捷，不要求安排許多的工作人員進行操作，部分情況子啊僅一人也能夠做好測量工作。

4 分析GPS-RTK技術在水利工程測繪中的優勢

4.1 施工的條件標準低

在RTK技術的現實運用的過程中，對周邊施工的環境以及條件標準不高，只要求確保可以收到信號訊息，就能夠開展測量工作。而過去的測量技術還必須要保證兩點間的光學通視，也就是說RKT技術大大地降低了作業的難度系數。在一些特殊區域，肯定會存在通視條件惡劣，兩點間很難通視的問題，所以使用傳統測量技術不能夠順利完成測繪，而此時實時動態測量技術能夠迅速、準確地做好測量工作，這充分地彰顯了該項技術手段的實用可靠性。

4.2 施工效率高

在測量工作過程中，運用實時動態測量技術只要求在基準站設立一次，就能夠完成很大范圍的數據勘測目標，與傳統的測量技術相對比，該項技術減少了測繪所需的控制點，而且也降低了測量儀器使用的頻次，具有突出的便利性。

4.3 定位準確

采取實時動態測量技術所得到的測量信息，其準確度明顯要優于傳統的測量手段。詳細來說，在開展測量任務的時候，由于RTK技術要單獨測量，同時還要求采集有關的控制點信息，因此最終所獲取的信息數據較為精準，偏差較小，通常都能夠到達厘米等級。而傳統的測量技術要求利用平差消除手段來提升測量的精準程度，不過實時動態測量技術只要求在施工范圍內就能夠實現測量目標。工作即可。

4.4 自動化水平高

自動化水平是有效評估一項技術運行效果的重要指標，一個技術應用程度的標準，實時動態測量技術自身具備突出的便利性，極易搭載計算機等裝置，利用裝測繪軟件就可以在短時間內將全部的數據信息導入完成，減少不必要的人力資源，縮減工作的周期，同時也能夠防止由于人為因素引發的計算上的偏差，提高了測量工作的整體效率，減少了測繪的成本投入。

5 GPS-RTK技術在水利工程測繪中的應用措施

5.1 加密控制點的測量分析

明確和調節控制點是整個水利工程測繪工作中的關鍵一環。通常來說，水利工程位于山區及地理地貌較為復雜的區域，在這樣一種外部環境中，相關的工作人員很難明確控制點的位置，其測繪工作具有很高的難度系數。在過去測量的過程中，會使用到測繪儀以及三角網的測量方式。不過，上述手段極易遭到外部環境的影響，所以它已經不太適用，同時工作量較大。而使用RTK技術能夠大幅度地減少工作量，順利地完成工作任務。

5.2 水下地形測量分析

水下地形測量作為水利工程測繪過程中重點環節，其難度技術極高，這是因為水下地形的情況極為復雜，造成相關測繪工作者難以了解水下真實的情況。通常來說，測繪工作會采取如下幾種方法，包括三桿分度儀、六分儀、全站儀配合測深儀，不過這些方式還具有自身的局限性，例如，其總體的工作強度大，精準程度不高，所需的人力資源多等等。而伴隨GPS-RTK測量技術的不斷發展以及普及，水下地形測量在水利工程測量的應用獲得了突出性的成效，包括測深儀、海洋測繪工具等等，配合使用上述導航工具以及計算機，可以有效地提升定位的可靠性，經過海洋測繪軟件的一系列分析處理，就會衍生出水下的地形圖，由此為生成軟件繪制水下地形圖提供重要的前提條件。在水下地形測量中，有針對性地使用GPS定位技術，可以大幅度地減少工作的總量，還可以提高測繪的精準系數，與此同時，水下地形圖能夠為后續構建及管控地理信息系統創造必要的前提條件。

5.3 施工放樣測量分析

在將RTK技術運用至水利工程測繪環節的時候，可以幫助相關的工作人員較為迅速地中做好施工放樣測量工作。把水利工程里已經明確的坐標數據導入至相應的數據處理軟件之中，然后對其予以必要的修正。具體來說，也就是以流動站所處的坐標方位作為重要基準，再運用地形圖明確目標點和流動站之間的間隔，從而完成修正目標點坐標位置的任務。

5.4 數字化地形圖測量分析

相關的工作人員可以利用RTK技術迅速進行定位，由此獲取到坐標位置的屬性，在采集數據信息的過程中，可以完成地形測繪的目標。或者依照實際地形狀況進行實時測量，再通過一系列合理的成圖分析，此時，采集完畢的地形點可以逐步構成數字化管道地形圖。在采集地形圖期間，致力于降低人工費用的支出數量，要求單人進行作業。

6 結束語

綜上所述，測繪工作作為水利工程的重要環節之一，相關的測量工作者要依據現實的狀況，擇選必要合理的測量手段，提升水利工程測繪的速率和水平。此時可以針對性地引入國外先進的技術以及設施裝置，由此來提升我國水利工程測繪的能力。RTK測量技術不僅操作簡單方便，而且，GPS-RTK的測量技術不但可以準確無誤、迅速可靠地明確地圖中的控制點、地物點以及地形點等的具體的坐標位置。所以，進一步探討水利工程測繪中GPS-RTK測量技術應用措施，具有很高的現實意義。