GPS—RTK在水利工程施工測量中的應用

王業勝

【摘要】隨著科學技術的不斷發展，各種先進技術的應用范圍不斷提高，對于水利工程施工測量的技術方式也不斷呈現出多樣化的發展方向。其中GPS-RTK測量技術就是通過將全球定位技術與實時動態測量技術結合，并且通過相位觀測作為依據的實時差分定位技術的簡稱。可以說GPS-RTK測量技術在實踐與推廣的過程中對于水利工程施工測量的精確度與效率有著非常明顯的提升。

【關鍵詞】GPS-RTK；水利工程；測量

1、GPS- RTK全球定位實時動態測量技術的結構與原理

1.1 GPS-RTK全球定位實時動態測量技術的結構

GPS-RTK全球定位實時動態測量技術，全稱為Gloabal Position System-Real TimeKinematic，即全球定位實時動態測量技術。 這種技術實際上就是通過將全球定位技術以及RTK實時動態測量技術進行的一種實時分差定位技術。

這種技術以載波相位觀測來保證實時動態檢測，從而進一步實現了動態測量移動檢測在指定位置中的三維顯示。GPS全球定位實時動態測量技術監測系統包括了GPS衛星導航系統、基準站、移動站、無線電通信設備以及動態差分測量軟件等共同組成。而RTK系統結構包括了基準站 、移動站以及無線電通信設備三部分共同組成。其中基準站的構成包括了GPS天線、GPS接收機以及UHF天線、UHF超高頻接受電臺、移動控制器、電腦、供電設備等共同構成。

1.2 GPS-RTK全球定位實時動態測量技術工作原理

在GPS-RTK全球定位實時動態測量技術系統內，GPS天線主要負責的工作就是通過衛星信息來采集地理信息。 GPS接收機主要負責的工作就是針對天線發回的信號進行接收、處理以及存儲等功能。 基準站UHF超高頻發射電臺主要負責的功能就是向移動信號站發射具體信號的職能。

移動站UHF超高頻接收電臺主要負責的就是接收來自于基準站的各種實時信息。動態差分測量軟件位于移動站的移動電腦之中，主要進行數據分析與計算等功能。GPS-RTK全球定位實時動態測量技術的主要工作原理就是 ，通過GPS接收機來針對所有的GPS衛星進行持續不斷的監測， 從而將這些位置信息以及觀測數據之間的基準站坐標、天線高程等利用UHF超高頻發射電臺來進行實時的發射 ，GPS接收機的能夠接收到來自于GPS衛星信號的信息。 通過移動站的動態差分測量軟件來針對接受到的基站信息與衛星信息進行實時的分析與處理，最終得到移動站相對于基準站的三維坐標，然后通過移動站的實施坐標來達到三維定位的效果。

2、GPS- RTK全球定位實時動態測量技術測量流程

2.1 測試前準備

在GPS-RTK全球定位實時動態測量技術測量過程中，首先一定要進行專業內業準備工作，包括輸入已知坐標轉換參數，或者整理已知的控制點信息，從而根據坐標轉換參數，進一步在測區中心的控制點滿足GPS作業的相關要求。 還需通過輸入放樣點的設計坐標來準確的求得放樣。

2.2 求坐標轉換參數

對于 GPS-RTK全球定位實時動態測量技術來說，由于坐標存在不確定的因素，所以在實測量的過程中必須要針對獨立的坐標進行測量，而且還需要通過轉換參數來獲得該地點的立坐標以及GPS坐標系的轉換。 對于坐標系參數的求解方法就是首先通過GPS靜態方式將GPS控制點進行安排， 從而獲得各地的地方坐標， 在利用同一點的兩種坐標系統來得出參數坐標，在求解參數的過程中必須要選擇兩個以上的控制點，從而保證參數的準確性。

2.3 基準站的選擇

為了進一步保證基準站與移動站之間的信號傳輸質量，從而必須要保證基準站符合以下幾點要求：首先，對于基準站的設置應該盡可能的設置在已知坐標的控制點上，從而進一步保證基準站選定的工作能夠更加的準確。 其次要保證基準站應該盡可能的在測區高程之內，而且測區的內部應該盡量避免高大建筑等遮擋物，從而保證信號的傳輸質量。 其次要保證基準站的周圍沒有任何能夠對于GPS信號產生干擾的干擾源，包括電臺、電視臺、高壓線塔、無線電發射臺等。 還要保證UHF超高頻電臺的天線應架設在GPS接收機天線的北側。

3、GPS- RTK全球定位實時動態測量技術在水利工程施工測量中的主要優勢

水利工程施工測量工作非常的重要，不僅能夠保證防洪抗旱的指揮工作順利進行，而且還能夠進一步保證人民生命財產的安全。 但是水利工程施工測量工作的內容以及工作量是非常巨大的，單單一項水文調查的測量內容就包括了河流的平水期、豐水期、枯水期的劃分；河流彎曲及平直情況、河寬、坡度、橫斷面、水位、水深、流速、流量、水溫及泥沙含量等等方面的工作內容。傳統的水利工程施工測量方法不僅耗時耗力，而且常常存在測量不準的情況，從而造成無法及時的發現險情。但是，通過GPS-RTK全球定位實時動態測量技術進行水利工程施工測量， 不僅能夠進一步的提高水利工程施工測量的工作效率，而且對于水文的動態實時動態監測的精準度也有著非常明顯的提升。

通過對于GPS-RTK全球定位實時動態測量技術在水利工程施工測量中的應用，能夠進一步的在水文地形測量中得到非常好的應用，而且具有較強的優越性。 采用GPS-RTK全球定位實時動態測量技術在水利工程施工測量的過程中 ，只需要一名工作人員攜帶移動站來按照上述的工作流程，通過輸入監測點的特征編碼，并且在每一個監測點停留幾秒就能夠獲得該位置的實況坐標，也就是只需要一名測量人員在測區內只需要走一遍就能夠完成全部的外業工作。

通過外業工作之后，專業的測量軟件對于實測的數據能夠進行集中的處理，短時間內就能夠輸出該區域的地形圖數據，可以說，通過GPS-RTK全球定位實時動態測量技術在水利工程施工測量中的應用進一步提高了水利工程施工測量工作的效率。伴隨著科學技術的水平不斷提高，各種先進的科學技術的廣泛應用不僅能夠極大的提高我們的生活質量，而且對于社會的各個方面也有著非常積極的促進作用。

對于水利工程施工測量工作來說，通過采用更加先進的GPS-RTK全球定位實時動態測量技術來提高水利工程施工測量的工作效率與工作質量，而且還能夠進一步發揮出水文 測量工作的重要意義。具有較強的優越性。通過對于水利工程施工測量中的GPS-RTK全球定位實時動態測量技術進全面的介紹， 包括了系統的構成以及系統工作的原理，以及GPS-RTK全球定位實時動態測量技術在水利工程施工測量中的具體工作方法等。

參考文獻：

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