GPS—RTK在水利工程施工測量中的應用

摘 要：當前，我國利工程建設項目呈日益增多趨勢，特別是在邊緣地區，其水利建設占的比例較大，在進行水利測量過程中存在較多的困難，甚至會影響到工程的進度。根據GPS-RTK技術的應用，可以有效改善水利工程測量的一些困難問題。基于此，相關工作人員加大了對GPS-RTK技術的研究力度，為GPS-RTK技術的推廣和應用奠定了堅實的基礎。該文就是在介紹GPS-RTK技術在水利工程中的應用現狀基礎上，對其工作原理進行分析，并著重探討了GPS-RTK技術在水利工程中的具體應用及應用前景。

關鍵詞：GPS-RTK技術 水利工程測量 應用

中圖分類號：TV221 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（b）-0065-01

1 水利工程中GPS技術應用于測量的現狀分析

全球定位系統廣泛應用于民用領域，可以在水利工程測量中進行全天候的導航定位作業，通過全球定位系統進行水利工程測量能夠更準確快捷的獲取數據信息。我們要利用載波測量局域差分法計算通過全球地位系統測量數據的一次差與二次差。最終的測量數據就是通過這兩次的求差來獲取的。RTK測量主要是能更加實時的快速進行測量，其精度可以達到厘米級別，這也是其測量的優勢所在，其在工程的放樣工作中被廣泛應用。GPS在我國水利工程的實際測量工作中還存在著較多的問題，進行改進的地方還有很多。通常使用的幾何水準測量是進行測量的主要方法，不過這個方法的問題比較明顯，所以，下一步繼續加強針對GPS技術的研究探索，科學的對其測量數據進行合理分析，才可以實現水利測量中的精準有效應用。

2 RTK技術的工作原理

RTK是Real Time Kinematic 的簡稱，即載波相位動態實時差分技術。RTK具有高效的動態定位性能，其實時性、高效性的特點是其優勢，能夠在進行測量的現場快速檢測測量數據的精度，還能在沒有任何負擔的情況下完成數據的精度要求。進行RTK技術的高精度測量方法是利用了載波相位具有動態實時差分的方法，通過利用移動站和參考站具有一定的觀測誤差的特點，但是其相關性可以被利用來進行測量，還可以將誤差通過移動站的觀測來將數據進行除去。

3 RTK技術在水利測量工程中的應用

3.1 測量河道地形圖

河道地形圖的測量是水利工程中經常遇到的問題。一般河道的地形相對復雜，因為其會涉及到水下部分，水下的地形較為復雜，難以用肉眼來觀測到。這也成為水利工程測量中的一個較為棘手的難點。還有通常進行水利工程施工必須用到河道的地形圖，其對于水利工程的施工質量有著重要的作用。傳統的河道測量通常使用三桿分度儀、全站儀與六分儀來測量，同時還要通過測深儀來進行深度測量。傳統測量可以實現相關測量，但是其弊端較多，難以實現大范圍的測量，而且傳統測量方式的精度要求也難以保障，再加之工作量巨大，人員配置較為復雜，給測量工作帶來較多的困擾。通過GPS-RTK技術進行河道地形圖的測量，則可以有效地避免上述問題，而且測量結果精度也有保障，這也就成為當前的主要技術取代傳統的測量方法。進行GPS-RTK技術的操作流程如下：

（1）將RTK、測深儀和電腦連接在一起；（2）利用導航軟件精確定位出有關測量點，測量點在導航軟件的指導下在指定的位置移動，接著由RTK 以及測深儀將測得的信息導入電腦之中，河道測量軟件將電腦中的數據進行處理；（3）繪制出河道地形圖[1]。

3.2 加密控制點的測量

實地測量時水利工程施工前必不可少的工作。加密控制點的測量主要使用RTK技術。由于我國的水利資源在偏遠山區較為豐富，導致大量的水利工程施工區域在較為復雜的地區建設，在復雜地形下不容易尋找高級控制點，傳統的控制測量方法由于缺乏較高的精度，而且工作量很大。但是通過RTK技術進行加密控制測量就可以在15km范圍內就可以設置超過三個的測量控制點。由于其較強的操作性，測量工作的效率也大大提高。

3.3 數字化地形圖的測量

快速定位并實時掌握定位坐標是RTK技術的優勢，這是一項高科技技術手段。地形的靜態和動態測量通過RTK技術都可以快速實現，進行地形的實際測量時，通常先進行基本地形狀況的大概估算，在數據的采集下，可以將地形點通過構造其圖形來實現，最終形成數字化的地形圖直觀的展現出來。對于地形點的采集僅需要一個人即可完成，這不僅節約了人力還節省了大量的工作成本。

4 GPS-RTK技術在水利工程測量中的局限性分析

GPS衛星經常受到美國政府限制，衛星的實時狀況影響到其測量的準確度。還有就是在偏遠的地帶，由于山高林密，GPS信號經常會被干擾，沒有足夠的衛星進行定位，就會產假定位現象出現。

衛星信號的質量與測量也有密切關系。衛星信號還會受到大氣層干擾，在大氣層的電離子干擾下會將衛星信號的質量嚴重影響，因此，在很多地區難以通過RTK進行測量工作。

數據鏈接還具有局限性的問題。外界環境非常容易干擾無線電信號，很多的高山與密林，高大建筑物還有很多的信號污染容易導致RTK數據鏈接失敗，其受限的情況下難以發揮其應用。通過衰減的信號進行傳輸，由于信號干擾，其頻率也發生了較大的偏移，這些情況直接會影響到RTK的測量精度及測量范圍。

5 GPS-RTK技術在水利工程應用中發展前景

這一技術的數據質量由于受到較多因素影響，所以提高GPS-RTK技術測量的質量是進行該技術研究的重要方向。為了提高測量精度，避免更多的失誤，進行有效的測量質量控制勢在必行，主要的控制手段有以下幾點：

（1）及時校正點。通過檢查已知點的正確性來確認測量區域的準確性，并進行RTK測量點的校正。通過初始化的設置，重新測量兩個點來進行RTK點的控制點測量，進行多次比對后，確認誤差可以接受，才能正式的進行GPS-RTK技術的測量。

（2）控制電臺的頻率。RTK測量的關鍵設備是電臺，保證電臺頻率是成功進行測量的一個關鍵因素。不同的地形有不同的電臺頻率，這對于傳輸數據意義重大。

由于當前GPS測量技術被廣泛應用，RTK技術又是從其基礎上的改進技術，其比傳統的測量方式具有更加突出的優勢特點。

RTK 應用于水利工程方面有一定的優勢，但是，還應注意儀器的選擇，應該帶有抑徑板天線的接收機，測站點的選擇應該符合GPS 測量規范要求，應該避其短處，發揮其長處為我所用[2]。

6 結語

GPS-RTK技術是應用于水利測量的新技術，其極大地降低了傳統測量方式的困難，而且最大程度的提高了測量的效率和精度，隨著技術水平的不斷發展，必將會不斷地改善其目前的弊端，逐步開拓更加廣泛的應用前景。

參考文獻

[1]陶歆貴.GPS RT K 技術在水利工程測量中的應用[J].銅業工程，2007（2）：10-12.

[2]李安康.GPS RTK 技術在水利工程測量中的應用探析[J].黑龍江水利科技，2014（6）：183-184.