GPS—RTK技術在渠道工程測量中的應用

徐天會

[摘 要]隨著我國社會經濟的不斷進步，各項民生基礎設施工程也逐漸成為了發展過程中的重點項目。水利工程作為其中最重要的一項基礎工程，要加快水利工程的建設速度并保證工程質量必須要提升工程建設的科技水平。測量技術在水利工程設施的建設中發揮著非常關鍵的作用，因此我們必須要不斷引入先進的測量技術以保證水利工程的順利實施。GPS-RTK技術是當前最常見、應用比較廣泛的一種測繪技術，它的實用性比較強、測量精確度也很高，在一定程度上促進了水利工程建設的發展。本文首先簡要概述了GPS-RTK技術和渠道測量，在此基礎上分析了GPS-RTK技術在水利渠道測量中的應用要點，希望可以為相關工程提供技術參考。

[關鍵詞]GPS-RTK技術 渠道工程測量 應用

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）12-0387-01

1 GPS RTK技術

GPS-RTK是GPS技術中的一種，其中RTK技術是Real Timehinematic技術的簡稱，即采用動態測量技術探討全球地質情況，是一種以載波相位測量為依據的測量技術[1]。GPS-RTK技術的實現主要包括基準站接收機、數據鏈以及流動站接收機3個部分構成，采用衛星技術對地質進行連續性的檢測觀察，并且通過無線電將數據傳輸到流動站，根據數據集合GPS定位原理，對于流動站的精度以及三維坐標進行解釋。相比于GPS測量技術，GPS-RTK具有快速定位三維坐標、定位精確度高以及能夠實現遠距離操作的有點，測站之間相互獨立，能夠盡量避免誤差的累積。

RTK技術又稱載波相位動態實時差分技術，具有以下特點：具有實時性；RTK 測量作業效率高；RTK 測量成果在野外觀測時是實時提供的，因此能在現場進行校核數據，能夠在滿足精度的前提下，擺脫后處理的負擔和外業返工的困擾；RTK 測量的關鍵技術之一是快速解算載波的整周未知數，達到了速度快，精度高，而且即使遇到障礙物失鎖也可在重新捕獲的衛星數分鐘后繼續測量[2]；基站與移動站不需要通視，作用距離遠，全天 24h 都可施測；完成基站設置后，整個系統可以由一個人操作，也可同時設置幾個流動站，大大提高效率；作業精度可靠。

2 渠道測量

渠道是線狀引水工程，它包括渠首、渠道、渡槽、倒虹吸、涵洞、節制分水閘、橋等一系列配套建筑物。渠道測量要把這些建筑物的中心線位置和特征高程按一定的標準實測出來，為渠道設計提供充分的測量資料。渠道測量的目的，是在地面上沿選定中心線及其兩側測出縱、橫斷面，并繪制成圖，以便在圖上繪出設計線；然后，計算工程量，編制概算或預算，作為方案比較或施工的依據。渠道工程的勘察放線，是與工程設計密切相關的。只有在現場放線位置合適、測量數據準確的基礎上才能因地制宜的做出經濟合理的工程設計來[3]。

2.1 渠道及其配套建筑物平面位置的測定

主要是為了繪制渠道設計導線圖，應當把其位置都精確的在渠道設計導線圖中標出來。這項工作主要是使用 GPS 來完成的，主要測出渠道拐角和渠道拐點、始點、終點及其配套建筑物中心位置點的坐標，并在圖紙上用適當的比例和圖例明確表示出來。

2.2 渠道縱斷面高程測量

渠道縱斷面高程測量是利用間視法測量路線中心線上里程樁和曲線控制樁的地面高程，以便進行渠道縱向坡度、閘、橋、涵等的縱向位置的設計。為便于計算渠道長度、繪制縱斷面圖，沿渠道中心線從渠首或分水建筑物的中心，或筑堤的起點，不論直線或曲線，均應用小木樁標定里程，這些木樁稱為里程樁。木樁的間距一般為 100m 或 50m，自上游向下游累積編號。這種按相等間隔設置的木樁稱為整樁。在實際工作，遇到特殊情況應設加樁。整樁和加樁均屬于里程樁。

2.3 渠道橫斷面高程測量

對垂直于渠道路線中線方向的地面高低所進行的測量工作稱為橫斷面測量。橫斷面圖是確定渠道橫向施工范圍、計算土石方數量的必須資料。橫斷面測量的精度要求：橫斷面地形點的精度，包括地形點對中心線樁的平面位置中誤差。平地、丘陵地應≤±1.5m，山地、高地應≤±2.0m，地形點對鄰近基本高程控制點的高程中誤差應≤±0.3m[4]。

2.4 渠道放線測量

渠道放線測量的同時應注意觀察沿線的地形地貌、植被情況，并以樁號為準做好記錄。新建渠道應察看是否穿越農田或林帶、居民點等；老渠道應查看已建建筑物的使用狀況，并應做好記錄。注意查看渠道沿線是否有可供渠道施工用的道路、水源和料場。較重要的建筑物還要測大比例尺地形圖。

3 GPS-RTK技術在水利渠道測量中的應用要點

在水利工程渠道測量中，采用GP S-RTIL技術，能夠有效的發揮GPS-RTIL技術精確度高、準確度高以及三維測量的有點，從而保證測量的準確性，GPS-RTIL的應用關鍵在于放樣的設計與測量工作。

3.1 放樣前準備工作

在放樣前需要構建控制網，因為水利工程的渠道測量的范圍大，而且測量點多，因此在放樣前，需要構建管線測量的控制網絡以及高程控制網絡，保證測量的準確性。控制網的精度要求較高，應該在5 cm以下，根據水利工程渠道測量特點，應該做好以下的準備工作：

1） 在作業前，應該做好基準站的安置，所選擇的基準站應該選擇在土質堅實以及不受干擾的區域，而且為了保證測量效果，需要保證所選擇的地區能夠接受微星型號以及發射數據鏈，除了基準站的安置之外，同時，需配備GPS以及水準觀測技術人員，保證測量工作的正常開展。

2） GPS平面測量，根據水利工程渠道澤亮的需求，需要選擇B級控制點作為復測的控制點，并且以這些控制點為基準，構建控制網，進行加密計算，根據做選擇的控制點構架基準站與控制網，從而保證測量的準確性。

3） 基線解算以及網平差，為了保證計算的準確性，需要采用合適的軟件進行數據處理，保證基線解算數據符合要求，并且進行無約束平差計算，通過將測量坐標以及提供坐標進行對比，計算7個轉換參數，根據高程差計算，將控制點高程換算成為最低潮面基準函控制點比測，在基準站的設計中，采用轉換參數以及GPS數據進行比測，保證控制點的坐標差在允許的誤差范圍內。

3.2 RTK放樣測量

在測量中，需要首先根據VB程序計算渠道的坐標放樣點，并且保存后將數據輸人已經建立坐標放樣的RTK中，進行系統設置，并且做好放樣點以及測量的參數轉換在放樣的過程中，移動站必須嚴格劇種整平，并且采取平滑數據分析以及測量測量幾何尺寸的方式檢驗放樣誤差。

結語：

將GPS-RTK技術應用到水利工程渠道測量中，主要運用了放樣測量的方法，這就極大的提高了測量的準確性，同時還要確定控制網、基準站和計算方式，以減少測量中產生的誤差，提高測量效率，從而保證水利工程的順利實施。

參考文獻

[1] 王學會.淺議GPS-RTK技術在水利工程渠道縱橫斷面測量中的應用[J].科技與企業，2012，17：168+170.

[2] 宋國福.水利工程渠道測量中GPS-RTK技術的應用探討[J].數字技術與應用，2014，12：210-211.

[3] 任衛民，楊海濤. GPS-RTK技術在水利工程渠道測量中的應用[J]. 云南水力發電，2014，01：88-90.

[4] 李寧.GPS-RTK技術在渠道工程測量中的應用[J].山西建筑，2013，36：236-237.