全站儀和GPS-RTK在水文河道測量中的運用初探

摘 要：水文河道測量工作是水文管理的重要項目，在實際的工作中，結合區域范圍內內水文河道的特征，使用全站儀與GPS-RTK相互結合的檢測方法，可提高檢測結果有效性。本文首先對水文河道測量工作精度影響因素進行了分析;其次，重點探究了兩種方法相互結合的應用模式，希望能為該領域關注者提供有益參考。

關鍵詞：水文;河道;全站儀;GPS-RTK

引言

傳統水文河道測量工作中，使用的設備為水準儀與經緯儀，兩種設備不能有效地適應水文河道測量工作量大的特征。在實際的應用中，觀測的范圍較小，測量的距離較短，操作程序較為繁雜，不利于提高測量工作的效率和精度。進入到現代化社會發展中，全站儀與GPS技術得到了優化與提升，如何在將兩種技術設備應用到水文河道測量工作環節，提高檢驗工作的有效性，成為了相關領域工作人員的工作重點之一。

一、水文河道測量工作中精度的影響因素

近年來，國內水文河道測量工作中，全站儀和GPS設備的應用范圍持續擴大，在行業內部的測量與操作環節不斷普及。在實際的操作中，工作人員要明確可能影響檢驗結果的因素，并對此類因素進行控制和排除，確保不會對檢驗結果的精準度造成影響。比如，相關領域的研究工作人員提出，全站儀設備在使用過程中，反射介質可能會對檢驗的精準度以及測量距離的結果造成影響，并且顏色越淺反射的信號則越強。在進行精度檢驗要求較高的項目檢測中，可以使淺色的反射物質，增強反射信號的強度，最終提升檢驗結果的精度[1]。GPS設備在實際的應用中，則會受到環境因素、天氣因素等多項指標的影響，所以在正式開始檢驗操作之前，要調查清楚局部范圍內的氣象因素，針對惡劣天氣做好預防，防止惡劣天氣對檢驗工作造成影響。在正式進行數據采集之前，需要對觀測數據進行驗證與校核，將點校核法與重測比較方法相互結合，提高檢驗結果的可靠性。

二、全站儀與GPS-RTK在水文河道中的具體應用

全站儀和GPS-RTK技術在水文河道測量工作中的應用，重點在以下幾個方面：

1.基本原理

全站儀是一種可以同時進行多角度與多距離測量的工具，集電子元件、光學與機械設備為一體的測量工具。在實際的應用中，只需要通過一次簡單的安置，就可以完成全部的測量工作。在實際的應用中，全站儀上半部分主要涵蓋了水平補償、垂直測量、水平測量和測距等四大光電系統，在實際的應用中，可以通過鍵盤輸入操作指令、參數和數據等方式，通過I/O接口將各個系統連接起來，并借助微處理方式進行處理[2]。

GPS-RTK實現了實施動態定位測量，將數據通信技術與GPS技術有機地結合了起來，并且可以通過實時測量站點的方式，在指定的坐標系統中，完成三維立體定位，最終將定位的精度精確到厘米單位。在工作中，主要是通過流動站與基準站同時接收GPS衛星發射的信號，并將其納入到WGS-84參考坐標中，對衛星跟蹤狀態、觀測值、與接收機數據鏈和工作狀態等進行分析。通過無線電臺，完成數據的接收與傳送，并使用OTF方式，對載波相位整周的模糊度進行測算。

2.應用特點

在實際的水文河道測量工作中應用全站儀和GPS設備能夠根據不同的環境、地形和水文河道特征，完成測量方案的優化，從而確保適應各種不同的測量條件。比如，在部分建筑物、高大樹木遮擋的情況下，信號會變得不好，此種情況下應用中全站儀可以有效地彌補RTK信號接收差的局限性。此外，在實際的應用中，平面精度可以達到厘米精度，在進行測量之后，可以對高程的測量精度進行優化。此種方式下，測量的精準度和數據的安全均能得到充分提升。除此之外，該方法在實際的應用中，操作方法相對于傳統的方法來說更為簡單，有效地降低了工作人員的工作量，充分避免了檢驗工作中人為失誤產生的誤差。在操作中效率較高，也可以減少工作人員安裝、調試以及搬運的時間，提高了水文河道測量工作的整體性。

3.測量作業

在使用全站儀與GPS技術進行水文河道測量工作時，前期準備工作要充分且完善。測量前期要完成工作資料收集、計劃與項目指導書的制定、技術交底以及設備安裝等。做好充足的準備之后，才可以進行下一步的工作，確保各項工作充分完善，為后續的工作打好堅實的基礎。在此基礎上，使用全站儀與GPS設備完成后續的水文河道測量。比如，在進行控制測量階段，可以使用GPS設備技術方法，擺脫傳統測量工作中需要進行控制網布設的方式。我國某地區的測量單位，在使用新型技術設備展開工作中，重點使用了GPS設備與靜態聯測的方式，對區域范圍內的測量點進行了有效控制。此種方法在實際的操作中，有明顯的優勢。但是，也需要注意對控制點的位置以及控制點的布置。控制點的位置要處于地勢較高的區域，確保數據鏈的發射和衛星信號的接收不會受到周圍環境的干擾。均勻布設控制點的位置，可以降低RTK的比例誤差。比如，國內大部分地區的測量單位，均會將控制點的布設范圍控制在1km之內，此種方法可提高測量工作的效率，如果需要進一步增強測量標準，則可以適當增大控制點的密度。此外，在進行斷面測量的過程中，要結合外業測量的實際需求，根據設計方案所提供的河道軸線與坐標資料，使用AutoCAD完成斷面左右端點坐標確定工作。比如，某地區水文河道測量單位在實際工作中，使用了1985國家高程基準對坐標系精度進行了提升，為外側工作提供了精準依據。

總結

綜上所述，全站儀與GPS-RTK的使用可以充分提升水文河道測量工作的精準度，并在此基礎上，提高檢驗工作的操作效率。相關領域的工作人員在今后的水文河道測量工作中，要結合不同區域范圍內水文地質環境的特征，明確河道的具體檢驗操作性項目的的同時，更加全面地掌握現代化儀器設備的基本應用原理、應用特征以及測量方法，全面地擴大兩項設備的應用價值。

參考文獻

[1]李少鵬，劉俊卿，崔波.全站儀和GPS-RTK在水文河道測量中的應用[J].河南水利與南水北調，2019，48（01）：71+74.

[2]朱云鋒，楊福芹.全站儀與GPS在河道斷面測量中的應用[J].中國西部科技，2010，9（12）：21-23.

作者簡介：

韓仁春（1989-）男，遼寧朝陽縣人，研究方向：工程測量技術

（作者單位：沈陽工鐵鐵路工程有限公司）