GPS-RTK測量技術在水利工程測繪中的應用分析

孟 浩

（中衛(wèi)市水利勘測設計院（有限公司），寧夏 中衛(wèi) 755000）

在傳統(tǒng)的農業(yè)工程測繪工作中，通常是采用水準儀、經緯儀等傳統(tǒng)設備進行測繪工作，這種測繪方式要求控制點之間能夠通視，并且要通過設備來完成控制點的確定，依據(jù)控制點的位置實地測定邊角關系，最后再完成繪圖工作及確定放樣點。這種傳統(tǒng)的工程測繪方式，不僅耗費大量的人力物力，并且測繪結果精準度不高。隨著科學技術水平的不斷提升，GPS技術得到了快速發(fā)展，其延伸出的實時動態(tài)測量技術，也就是RTK（Rexl Timc Kinc-mxtic）測量技術逐漸成熟，并且廣泛地應用在了測繪領域，這項技術較之于傳統(tǒng)的測繪技術而言具有更高的精準度及效率，能夠幫助工程測繪工作更上一層樓。

1 GPS-RTK技術基本原理的概述

RTK（Real-time Kinematic）即實時動態(tài)差分法，也被稱為實時動態(tài)測量技術。其通過載波相位測量及數(shù)據(jù)傳輸技術，完成工程測繪工作。該技術是GPS技術的一種延伸，是建立在成熟的GPS技術之上的。目前的RTK技術，通常包括流動站接收機、基準站接收機及數(shù)據(jù)鏈三方面內容，核心在于載波相位技術，其是整個RTK技術的基礎。通過基準點中的接收機，接受衛(wèi)星所導的測繪數(shù)據(jù)，并且將所獲得的數(shù)據(jù)進行收集、統(tǒng)計與分析，之后再通過無線數(shù)據(jù)傳輸技術將處理完畢的數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅鲃诱荆罱K由流動站將接受的GPS信號進行計算，獲得三維坐標，在這一過程中，所得數(shù)據(jù)能夠精準到厘米級別，無論是測量效率還是精準度，都大大提升。由此可見，RTK技術對于工程測繪行業(yè)的推動效果是不可比擬的［1］。

2GPS-RTK技術的特點

GPS-RTK技術是基于GPS技術發(fā)展延伸而來的，根本上還是一種定位技術，但是其能與工程測繪工作進行良好的結合，并且獲得良好的應用效果，因此被廣泛應用在水利工程測繪中?？梢訰TK技術分為毫米級、厘米級，而根據(jù)處理方式的不同，又可以將其分為靜態(tài)處理、動態(tài)處理等不同類型。RTK技術具有高效率、高精準度等優(yōu)點，并且能在處理數(shù)據(jù)之后對數(shù)據(jù)進行實時校對，避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。利用傳統(tǒng)技術進行測繪時，經常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)精準度不達標，從而需要返工的情況，如此一來耗時耗力，并且會延誤工程施工期限，得不償失。而RTK技術能夠有效避免這種情況的發(fā)生。除此之外，RTK技術的應用具有很高的應急能力，能在發(fā)生障礙物失鎖障礙時快速重新獲取衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進而完成測繪工作，并且基站及移動站不需要構成通視，因此RTK技術一整天均可進行測繪工作。并且RTK技術在應用程序及流程上非常簡便，不需要多人操作，甚至一個人就可以完成所有測繪工作，簡單又快捷［2］。

3 GPS-RTK技術在農業(yè)水利工程測繪中的應用優(yōu)勢

3.1 作業(yè)條件要求低

在RTK技術的具體應用中，其對作業(yè)環(huán)境及條件的要求是非常低的，只需要保證能接收到手機信號，就可以進行測繪工作。而傳統(tǒng)的測繪技術則需要達到兩點間的光學通視，這無疑降低了測繪工作的應用難度和成本。在很多特殊場所和地區(qū)，會存在通視條件差，兩點之間無法通視的情況，應用傳統(tǒng)測繪技術則很難完成測繪工作，而RTK技術則可以快速、精準地完成測繪，這體現(xiàn)出了RTK技術的優(yōu)越性和先進性［3］。

3.2 定位精度高

利用RTK技術所獲得的測繪數(shù)據(jù)，在精準度上遠遠高于傳統(tǒng)測繪技術。具體而言，在完成測繪工作時，RTK技術要獨立測量并采集控制點數(shù)據(jù)，所獲得的數(shù)據(jù)保證可靠且準確，很少出現(xiàn)累積誤差的情況。傳統(tǒng)測量技術需要通過同控制點施測以及平差消除法等方式來提高測繪準確度，但是RTK技術僅僅需要在作業(yè)范圍內完成測繪工作即可。在符合上述要求的情況下，RTK技術施測能夠提高RTK技術測繪的精準度，一般均可以達到厘米級程度。

3.3 自動化程度高

自動化程度是評價一個技術應用程度的標準，RTK技術本身就具有便捷性的特點，很容易與計算機等設備連接，通過裝測繪軟件能夠快速完成數(shù)據(jù)導入，降低人工工作時間，也能避免因為人工失誤而導致的計算誤差，提高了測繪效率，降低了測繪成本。

3.4 作業(yè)效率高

在一般的測繪中，利用RTK技術僅需要基準站設立一次就可以完成大范圍的數(shù)據(jù)勘測工作，相較于傳統(tǒng)的測繪技術，降低了測繪所需要設置的控制點數(shù)量，減少了控制網的布置，同時也減少了測量儀器應用的次數(shù)，便捷性極佳［4］。

4 GPS-RTK技術在農業(yè)水利測量中的應用

4.1 加密控制點的測量

控制點的確定和調整是測量工作中最重要的工作，一般農業(yè)水利工程大多分布在山區(qū)及復雜地形中，在這種環(huán)境中很難精準確定控制點，給測繪工作帶來了困難，實際工作中廣泛應用測繪儀以及三角網的測量法。但是，這種測量方式容易收到外界干擾，并且測量工作量較大。應用RTK技術能夠取得更好的效果，并且操作更加簡便，大幅度減少工作量。

4.2 水下地形測量

水下地形測量是農業(yè)水利工程測量工作中的難點，這是由于水下地形非常復雜，并且難以控制測量的精準度，測量人員無法通過簡單的目測或者儀器獲得水下地形的基礎情況。傳統(tǒng)的水下地形測量采用的是六分儀及三桿分度儀等設備，配合測深儀完成測繪工作，但是這種方式測繪時間長、精準度低、所需工作員數(shù)量多。RTK技術的成熟和普及，有效解決了水下地形測量的難點，可以利用海洋測量軟件以及中海達數(shù)字單雙頻測深儀等，通過計算機和探測設備的有效結合，快速完成測繪并且形成精準的水下地形圖，為后續(xù)深度數(shù)據(jù)的獲取提供可能。

4.3 施工放樣測量

RTK應用在水利工程的測繪工作中，能夠高效完成施工放量工作。將水利工程中的已知坐標輸入到數(shù)據(jù)處理軟件中，對其進行修正。具體而言，是以流動站所在的坐標為基準，利用地形圖對目標點與流動站之間的距離進行確定，進而對目標點的坐標進行修正，完成施工放量測量工作。

5GPS-RTK測量技術在農業(yè)土地規(guī)劃管理中的應用

5.1 農業(yè)土地調查

農業(yè)土地調查是對農業(yè)土地的相關信息進行確定。通過信息化測繪技術能夠了解農業(yè)土地的分布特點，繪制農業(yè)土地地形圖，顯示農業(yè)土地規(guī)劃管理中存在的問題。將遙感技術應用到農業(yè)土地調查中，能避免地面因素的影響，結合GPS實現(xiàn)對農業(yè)土地的位置信息的掌握，再由GIS對信息進行采集和編輯，從而節(jié)省農業(yè)土地規(guī)劃和管理的人力物力，提高工作效率。目前，全國正在開展的農村土地承包經營權確權登記就是運用這一技術的典型例子。

5.2 農業(yè)土地規(guī)劃設計

農業(yè)土地規(guī)劃設計是農業(yè)土地管理的重要工作，需要大量的農業(yè)土地數(shù)量、空間位置等信息資料。通過遙感技術，可以獲得直觀、準確的農業(yè)土地相關信息。運用GPS可獲取農業(yè)土地電子地圖，通過GPS的可視化功能，給農業(yè)土地規(guī)劃設計提供空間位置、土壤、氣候和水利等數(shù)據(jù)資料和完善的附屬信息，大大提高了規(guī)劃設計的科學性、適用性。

6 結語

GPS-RTK技術改變了當前農業(yè)水利工程測繪工作的格局，提高了測繪的效率和精準度，降低了測繪成本，解決了測繪工作中的難題。農業(yè)水利工程的測繪人員要加快掌握RTK技術，從而更加高效地完成測繪工作，不斷提高農業(yè)水利工程的施工水平。