GPS—RTK技術在水利工程測量中的應用

陳小川

摘 要：GPS-RTK技術是水利工程測量工作實施的重點，以現階段水利工程測量工作情況為基礎，結合近年來GPS-RTK技術的基本原理和應用特點，分析在水利工程測量中應用CPS-RTK技術的方向，明確影響技術實施的因素，并提出優化測量工作效率的工作方案，以此保障水利工程測量工作的效率和質量。

關鍵詞：CPS-RTK技術；水利工程；測量；基本原理

中圖分類號：TV221 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）01-0129-01

目前，我國有很多正在實施的水利工程，但大部分都處于偏遠地區，施工條件和施工環境對施工技術提出了更多的要求，其中測量工作就是難點問題。由此，在施工現場應用GPS-RTK技術有助于保障施工監測工作的精確性和有效性，是現階段經常應用的技術形式，對水利工程監測工作而言至關重要。

1 水利工程測量主要內容及其特點

水利工程測量主要是為水利工程建設服務提供專業化的測量，是工程測量學的內容。河道管理、通航、過魚、水力發電、污水處置等具備特殊功能的水工建筑物，其大部分都是以多樣化的組合形式構成不同的水利工程。在實際發展中，水利工程具備以下特點：

第一，種類較多。與水相關的工程都可以歸類到水利工程當中。

第二，技術多變。水利工程建設包含了氣象、水文、地質以及機械、自動化等學科知識，是一項有高技術含量、多種專業知識的系統工程。

第三，影響范圍大。一個大的水利工程不但需要對其自身建設工作所在區域的經濟發展和城市建設產生影響，還會對湖泊、周邊的生態環境、景觀設計等內容構成影響，同時也會改變地方的氣候特點。因為這些影響在實際發展中存在雙面性，此時就需要施工人員在設計過程中加大對影響的評估和研究。

2 GPS-PTK技術在水利工程測量中的作用

RTK技術整合了GPS技術和數據傳遞技術，突破應用的GPS測量技術。這一技術是結合載波相位觀測數值的實時動態定位技術，有助于為水利工程提供測站點在明確位置中的三維定位信息，最終獲取精準到厘米級的信息。GPS-RTK技術中包含了基準站、流動站以及信息傳遞系統等內容，工作基礎原理就是在設計好基準站和移動站后，同時接受五克以上的相同衛星實施載波相位觀測基準站，在實施載波相位測量工作的過程中，結合數據鏈發射測站坐標、數值以及衛星的跟蹤情況實施工作。流動站在接受全球定位信息實施載波相位觀測的過程中，還要通過數據連接獲取基準站提供的信息數據，及時計算獲取基準站的基線向量，且結合已經設計的轉變數據和投影方案獲取流動站的區域坐標。

3 應用案例分析

本文主要是以遼寧區域的某水庫為例，研究GPS-RTK技術在水利工程測量工作中的應用。這一水庫的擬建壩高為六十七點五米，庫容量達到了0.8348×108m3，實際發展中具備的蓄水位達到了六百一十八米，管理區域面積有五百零三平方米。水庫所處地方是粉砂巖區域，擁有多變的剪切帶構造和斷裂構造，在實際發展中會出現弱風化帶或者是強風化帶。通過研究其具備的可行性，一共選擇了三個壩址，也就是上壩、中壩以及下壩。

結合遼寧區域的水庫工程劃分圖明確已知點位是否存在，并結合金屬探測器深入發掘已知點，一直到已知點劃分情況和數量滿足工作需求，之后設計全新的已知點劃分圖。因為計算階段了解到很多已知點位存在差異，導致這一水庫的工程測量約束條件不充裕，此時就需要工作人員加大對已知點的清理，促使其可以符合工作要求。若是重新檢測區內中調查所載指界的界址，也可以選做約束條件，之后在質量評估檢測過程中要更加嚴密。應用單主站RTK再次測量時，要依據重測系統實施三參數轉變，促使RTK坐標在B79、B319GPS-RTK坐標下，對比RTK檢測GPS-RTK坐標兩次的區別，明確結果B43、B50、S807三者間的最小值，B78、B320差距較大時，需要及時消除。如下圖1表所示，全面展現了依據GPS—RTK技術實施水利工程測量工作的步驟。

4 RTK技術不足及其測量成果的質量控制

4.1 受限因素分析

其主要分為以下幾點：第一，受到衛星狀況的約束。目前，世界上依舊有很多國家難以在某一段時間下被衛星所覆蓋，很容易出現假值。除此之外，在高山峽谷之中、城市高樓密布遮擋之下，衛星信號不強。第二，受到天空環境的約束。在上午十一點之前和下午三點半之后，技術測量獲取的結果是標準的，但是在中午時刻將難以實施檢測工作。第三，數據鏈傳輸受干擾和約束、作業半徑比標稱距離小的問題。受到地理環境的影響，信息在傳遞時存在一定的約束，要想解決這些問題，就是將基準站設計在測區中心的最高點上。第四，初始化能力和所需時間問題。在山區、林區等地的測量工作，GPS衛星信號被阻次數較多，會產生失鎖的情況，且在測量中有時需要經常蕾新初始化，這樣的測量工作的準確度會受到影響，解決這一問題的主要方案就是選擇初始化能力強、所需時間短的RTK機型。第五，高程異常問題。目前我國應用的高程異常圖在很多區域，特別是山區，存在一定的差異性，致使實際測量工作的準確性并不高。

4.2 PTK測量成果質量控制

通過研究表明，PTK確定整周模糊度的有效性可以達到百分之九十五，PTK與靜態的GPS相比還存在很多影響因素，如信息傳遞差異等。由此，與GPS靜態測量相比，RTK測量更容易出現問題，一定要實施質量控制，而實施的方案主要分為以下幾點：第一，已知點檢核比較法。主要是在布測控制網的過程中應用靜態GPS或者是全站儀多檢測出控制點，之后應用RTK檢測出這些控制點的坐標，以此進行對比檢查，在問題時及時修正；第二，重測比較法。每一次初始化結束之后，先重新檢測一到兩個已經測量過的RTK點或者是高精度控制點，在完成之后才能實施RTK測量工作；第三，電臺變頻實施檢測法。在檢測區域中構建兩個以上的基準站，每一個基準站依據不同頻率發送整改數據，流動站依據變頻開關選擇性的接受每一個基準站整改的數據，以此取得兩個以上的最終結果，對比這些信息就可以判斷質量的優越性。

5 結語

總而言之，在水利工程測量工作中應用GPS-RTK技術，有助于解決以往測量工作的問題，提升測量工作的效率和質量，并在技術不斷優化的過程中，保障水利工程測量工作獲取信息數據的有效性，從而創造更為寬闊的發展空間，為水利工程建設工作提供保障。

參考文獻

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