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摘要：随着科学技术水平的不断进步，全球卫星定位系统GPS在测量领域中也在不断的发展，尤其是近些年来RTK测量性能不断的被完善，已被广泛的应用到了很多行业中。RTK技术是GPS测量技术和数据传输相结合而构成的实时定位技术。该技术操作简单，精度高，实用性非常高，使其在水利工程渠道测量中也得到了非常广泛的应用，扮演着越来越重要的角色。
关键词：RTK技术；水利工程；测量；应用
一 工程概况实例
哈密市五堡防洪体系及河沟治理项目一标段就是通过利用RTK技术进行水利工程渠道的测量。该工程建设地点位于哈密市五堡镇境内，距哈密市约75km，距五堡镇政府约10km,设防标准为三十年一遇洪水，工程等级为Ⅳ级，主要建筑物级别为4级，次要建筑物为4级。三道沟五堡段山洪沟提升改造长9.0km，起点为恰普渠首，末端为五堡西部戈壁滩。桩号0+000~1+870段，采用两岸现浇混凝土护岸；桩号1+870~2+530段为浆砌石结构；桩号2+530~4+200，采用左岸现浇混凝土护岸；4+200处为分水口建筑物；4+200~9+000左侧为五堡镇，采用左岸现浇混凝土护岸。工程与道路、石油管道交越。
在水利工程建设中，由于RTK技术测量精度比较高，并且有高效性和实时性，又由于该技术属于先进技术设备，所以备受水利工程行业的青睐，其在使用上能够充分发挥经济效益，并能大大的提高工作质量和工作效率。
二 RTK技术的测量原理及测量特点
2.1 RTK技术测量原理
所谓RTK技术就是实时载波相位差分技术，这种技术可以实时的收集到测站点在制定坐标系中的三维定位结果。并且，在RTK技术模式下，基准站会通过数据链把观测值以及观测站坐标信息一同传输到流动站，这是流动站不但通过数据链能接收到来自基准站的数据，还会采集GPS观测的数据，然后在系统中组成差分观测值进行实施处理的同时，得出厘米级定位结果，且所用时长不到两秒。
2.2 RTK技术测量的特点
2.2.1精度高
RTK技术的测量精度非常高，测量精度可达到lcm + 1ppm(平面)，2cm + lppm(高程)，能够通过实时处理2s内而迅速的提供出三维坐标，并且作业距离远，操作非常简便，效率非常高。
2.2.2自动化程度高
相关的工作人员主要是将基准站的位置布置好，然后在进行流动站的工作，其它的观测工作，例如卫星的捕获、跟踪观测等都是通过仪器自动完成的，且其作业半径可以达到15km，并能多个测量小组同时测量，从而大大额降低了测量人员的劳动量，提高了工作效率。同时，测站之间不需要通视，是相互独立进行观测的，因此不会存在误差积累传播。
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三 RTK技术在水利工程渠道测量中的应用
3.1加密控制点
水利工程测量主要涉及到堤防、河道的带状地形图和断面测量，用传统的测量方法进行控制点加密比较困难，经常会受到各种外在条件的制约。RTK技术由其自身的技术特点决定，其在加密控制点这方面具有巨大优势，在精度满足设计要求的情况下用RTK代替传统测量方法，可以大大节省了时间，降低了劳动强度，提高了工作效率。
3.2高程测量
GPS测量资料与水准测量资料相结合来确定区域性大地水准面的高程是一种有效的方法。这种方法要求GPS观测点具有水准测量资料且密度适当，分布比较均匀 利用高精度GPS定位技术精密确定观测点的大地高程差，并根据建立的适当大地水准面数学模型，内插出计算点的高程异常或异常差，从而得出特定点的正常高程。利用RTK技术进行纵、横断面测量，形数据点的采集工作，大大提高了作业质量和生产效率。
3.3数字化地形图测量
GPS测量资料和水准测量资料通过结合，从而来确定区域性大地水准面的高程是一种非常有效的方法。这种方法要求GPS观测点必须要具有一定的水准测量资料，并且密度要适宜，要比较均匀，然后通过利用高精度GPS定位技术精密确定观测点的大地高程差，然后在根据建立一定合适的大地水准面数学模型，内差出计算点的高度异常或者异常差，从而确定出特定点的正常高程。通过利用RTK技术进行纵横断面的测量，形数据点的采集工作，从而大大的提高作业质量以及生产效率。
3.4 放样测量
在水利工程测量过程中，采取RTK点放样和线路放样，采用点放样时，首先将放样点坐标和静态网中的坐标转换参数一起上传到GPS流动站中，然后根据所放点标识进行实地放样。进行线路放样时首先在室内根据线路中心线的弯道元素编制线路中心线文件，将该文件和坐标转换参数上传到GPS流动站接收机，在实地依桩号和所放点与中心线关系进行现场放样。
四 RTK技术在使用上的难点及对策
4.1 测量时所需要的时间问题
当RTK在林区、山区以及高楼密集的地区进行作业时，GPS卫星信号将被阻挡，因此，采用RTK进行作业时常常要进行初始化，这样会使测量的效率、精度都受到影响，而要对这个问题进行解决，对机型的选择很关键，要选择初始化能力强并且所需要的时间较短的机型。
4.2 在高程中出现异常
当RTK在进行作业时，要求高程的转换要精确，不过，在现实生活中，在山区位置高程异常图存在很大误差，甚至在有些地方还是处于空白状态，在这样的情况下，要把GPS大地高程的状态转换至海拔高程的位置将存在很大困难，并且精度也不准确。
4.3 天空以及测量环境对RTK技术的影响
通常到了正午时由于受到电离层的干扰相对较大，且共用的卫星不多，一般接收到的卫星不到五个。所以，初始化的时间比较长，有的甚至没法进行初始化，在这种状况下就很难进行测量。根据过往的经验，当条件相同且地点相同时，进行RTK测量，在上午十一点前和下午十五点半后进行测量，测量的结果不但准确，而且反应速度很快。但在中午时，就很难进行测量，所以，应当根据这个特点选择适宜的时间进行测量。
五 RTK技术的应用前景
5.1快速静态定位模式
快速静态定位模式就要求GPS接收机在每一个流动站上都需静止的进行观测。并且，在观测的过程中，会同时接收到基准站及卫星的同步观测数据，并会实时的解算整周未知数与用户站的三维坐标，如果所解算的结果变化趋于稳定，并且精度满足设计的要求，就可以结束实时的观测。这种模式通常是运用在控制测量中。如果采用常规的测量方法，受到的客观影响就会比较大，并且在恶劣的自然环境中实施就会比较困难，采用RTK技术就能起到事半功倍的效果。
5.2动态定位
在进行测量前，应当先在一个控制点上静止的观察一段时间后再进行初始化的工作，流动站就能根据事先预设好的采样间隔而自动进行观测，并且连同基准站的同步信息，实时确定出采样点的空间位置。当前的定位精确度能够达到厘米级。同时，动态定位模式在勘测阶段有着非常广泛的应用前景，其测量的3秒左右，精度就能达到2厘米左右，并且在整个的测量过程中不需要通视，这种优点常规的检测仪器是达不到的。
六 结束语
总之，RTK技术以其精确及高效等优点，已经在水利工程测绘领域中等到了非常广泛的应用。但是，在实际测绘中，RTK本身存在着一些缺点，如果操作失误或者某些技术问题处理不当，就会给测量成果带去严重的影响。所以，相关的测量技术人员就必须要充分的了解到其缺点所在，采取科学合理的方法，提高RTK技术的应用效果，提高测绘工作的效率和质量。
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[4]陶歆贵.GPS-RTK 技术在水利工程测量中的应用［J］.铜业工程，2007( 2) : 10-12.
论文作者:苏永鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/21
标签：测量论文; 技术论文; 高程论文; 水利工程论文; 作业论文; 流动站论文; 精度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;