RTK動態測量在水利工程測量中的應用研究

柴成海

（中國水利水電第四工程局有限公司勘測設計研究院，青海 西寧 810000）

水利工程作為一項惠民工程，隨著建筑技術體系的不斷成熟，水利工程規模也在不斷擴大。為了提升水利工程施工的有序性，施工單位需要做好前期的測量工作。RTK動態測量屬于新類型的測量技術，但是該技術具備測量精準度高、操作簡單、數據采集完整度高等優勢，將其應用到水利工程測量當中，對提高水利工程施工速度有著積極的意義。

1 RTK動態測量作業原理

RTK技術在實際應用過程中，其可以分為基準站、流動站與數據鏈三部分?；鶞收臼荝TK技術應用的基礎，主要用于接收或輸出相應的數據信息，流動站是輔助基準站進行數據采集的站點，其分布位置相對靈活。數據鏈是進行數據信息整合的主要載體。該技術的主要應用原理是測量人員在測量過程中，將基準站接收機架設置在既定的坐標參考點上，同時將設備與GPS定位系統進行連接，使其可以準確獲取到所需要的相關信息。包括該測量站點的基礎坐標、偽距觀測值、載波相位觀測值、現階段接收機的工作狀態等，所有數據的傳輸都需要依托于數據鏈進行傳輸，流動站在接到相關數據信息之后，會對數據信息進行初始化操作，在完成周期性搜索之后，整個系統的運行情況開始進行動態作業。流動站在收到相關測量數據信息之后，會與GPS系統進行對接，獲取到相應的載波相位數據，利用內差分處理進行模糊度分析，從而獲取到準確的坐標數據信息。

2 RTK作業時需注意的問題

受到RTK作業情況的影響，在對測量數據信息進行轉換操作時，需要對作業區域已知三個坐標點進行確定，利用相應的計算方法，對求解高程轉換參數進行確定。為了提升測量結果的準確性，需要確保參與測量的基準點分布比較均勻，同時還可以覆蓋到整個水利工程的作業區域。為了提高WGS-84坐標系與當地坐標系數學模型的擬合程度，進而提高待測點的精度，通常要聯測盡可能多的已知點。轉換參數的計算通常有兩種方法：一是充分利用已有的GPS控制網資料，將多個已知點的WGS-84坐標與相應的當地坐標輸入電子手簿中，利用內置軟件，經平差解算出轉換參數；二是將基準站架設在已知點或未知點上，流動站依次測量各已知點的WGS-84坐標，再將各已知點所對應的當地坐標系的平面坐標和高程輸入手簿中進行點校正，剔除校正殘差比較大的已知點，從而解算出兩坐標系之間的轉換參數。在作業時，基準站一般要選擇在周圍沒有遮擋的開闊地方，以使基準站能夠接收到盡可能多的GPS衛星信號；考慮到電磁波干擾及湖面、水面及建筑物等帶來的多路徑效應，基準站要遠離無線電發射源、高壓線及水面；為了增大基準站無線電有效的發射距離，要盡可能把基準站選在地勢較高的地方，并穩定牢固架設，觀測期間不能有輕微晃動，以免影響測量精度。

3 RTK動態測量在水利工程測量中的應用優勢

3.1 測量精準度高

傳統水利工程測量過程中，需要根據區域復雜程度適當分布控制測量點個數，由于測量點個數的增多，也增加了測量工作總量，提高了數據的容錯率。RTK動態測量技術的應用，可以降低人為測量失誤導致的相關問題，并且在RTK動態測量技術當中，可以利用基站與流動站對數據信息進行及時獲取，有效提升了數據獲取的準確性，同時還可以根據作業要求選擇相應等級的測繪標準，為水利工程的后續施工提供堅實的數據支持[1]。

3.2 測量過程便捷度高

在傳統水利工程測量的過程中，測量人員需要對區域全范圍的數據進行測量，在完成基礎數據采集工作之后，再對采集的數據信息進行匯總分析，以得出作業區域的基礎地理信息。此類方法的工作效率較低，同時為了提升測量結果的準確性，需要應用較為復雜的工序對其進行測量，增加了數據采集的負擔。RTK動態測量技術的應用，可以對作業區信息進行實時獲取，同時該技術在應用過程中，其數據采集準確度非常高，因此可以將測量過程適當簡化，以減少測量人員的工作總量，提高數據信息應用的整體價值。

3.3 自動化水平較高

水利工程在施工過程中，需要依托于眾多的數據支持，以此來獲取到準確的工程測量內容。RTK動態測量技術的應用可以有效提升技術應用的自動化測量水平，同時借助于信息化技術可以對信息進行快速處理，例如，依托于互聯網技術發展的云計算技術和大數據處理技術，此類技術可以根據指令對采集數據進行針對性處理，有效提升數據信息的處理效率。并且考慮到所需要處理的數據信息總量較大，在對其進行處理時，可以借助云儲存技術對數據信息進行保存，節省了硬件設備的應用空間。

4 RTK動態測量技術在水利工程測量中的應用

4.1 RTK平面控制測量

4.1.1 地形RTK測量

在水利工程建設過程中，考慮到水利工程建設區域在水域附近，因此在實際測量過程中，需要借助RTK技術對地形進行測量。在具體應用過程中，為了提升實際測量效果，可以在水利工程的中間區域設置中心控制基點，以此為基準進行其他基站的設置，相關測量點之間的間距保持在2.0～3.5 km之間，為了提升數據測量的準確性，可以在作業區內設置三個C級聯測點與四個D級測量點，根據測量到的數據來轉換測量參數。在測量過程中，可以將所有基站的中心線進行集中，同時測量的時間控制在1 min以內，采集不同時間段的觀測數據，求取數據的平均觀測值。

4.1.2 綜合整治工程RTK測量

在水利工程測量過程中，綜合整治工程也屬于非常重要的應用內容。在對該工程進行RTK測量的過程中，一般都需要應用工程測量圖，在初始測量的過程中，需要對地形圖進行1：500地形圖的繪制，在地形圖中標注相應的控制測量點，并且可以選用相應的GPS測量點，為了提高實際的測量應用效果，在實際應用的過程中，需要對選取恰當的D級測量點進行測量，為了確保數據的準確性，需要對數據進行兩次采集，從而有效提升測量結果的準確性。另外，在實際應用的過程中，還需要對坐標差值進行計算，若坐標之間的差值過大，則需要對坐標點進行重新篩選。

4.2 RTK高程測量

在水利工程建設的過程中，高程測量也屬于非常重要的應用環節。在測量時，可以選擇RTK控制點對工程進行對應等級的測量。完成數據采集之后，對測量的數據信息進行平差，平差的誤差范圍需要結合測量等級進行確定，例如，水利工程采用的測量標準為四等水準測量，那么每公里的誤差范圍應控制在4.5 mm以內，同時還需要將相關的數據信息進行綜合分析，由此得出該區域的高程數值。與上述兩種情況類似，在高程測量過程中，需要選取合適的測量基準點，以此為基準對其綜合分析，結合以往水利工程的測量經驗，相鄰測量點之間的誤差需要控制在小范圍內，避免誤差累積。

5 結語

相較于傳統水利工程測量方法，RTK動態測量技術具有很多應用優勢，在實際應用過程中，技術人員需要優化基準站的選擇工作，同時將測量基點控制在控制網當中，從而有效提升數據測量結果的準確度，為水利工程施工提供可靠的數據支持。