开封市水利建筑勘察设计院 河南开封 475000
摘要：近年来，凭借强大技术优势，GPS-RTK已广泛应用于各大水利工程建设中。实践证明，GPS-RTK技术在保障偏远落后、环境条件恶劣的地区水利测绘工作的顺利进行具有重要意义。对此，本文就GPSRTK技术在水利测绘中的应用进行探讨，简要介绍了GPS技术特点，阐述了GPS-RTK技术在水利测绘工作中的优势，最后指出了该技术在水利测绘中的应用，以供参考。
关键词：GPSRTK技术 水利测绘 应用
GPS是利用定位卫星在全球范围内实时进行定位、导航的一项技术。随着GPS技术的进步，高精度的GPS测量采用载波相位观测值，而GPSRTK定位技术正是利用载波相位观测值进行实时动态定位的，能够实时地提供厘米级精度的定位。该方案具备操作简单、使用方便以及测量精度高等优点，在偏远地区复杂环境下的水利工程测绘中得到广泛应用，并且得到技术人员的广泛好评。
一、GPS技术的特点
GPS技术由多个卫星协同作业实现，目前GPS技术中应用的卫星有24颗，这些卫星平均分布在各个太空运行轨道上，形成了一张完整的监控与探测网络。这个网络能够对无数个终端提供数据与定位服务，最直观应用就是日常生活中常使用的汽车导航系统。GPS技术通过反馈的载波进行比对分析，实现最终定位。GPS技术作为一种定位系统，在实际中得到广泛的应用，对于GPS技术的分类，可根据该技术提供的不同坐标或坐标演变量精度和方式，分为毫米级、厘米级、静态、动态后处理、RTK。其中RTK技术指的是载波相位动态实时差分技术，其具有实时性、高效率等特点，能实现现场的校核数据，在保障精度的同时，能避免外业返工的问题及后处理的负担。RTK技术具有的快速解算载波的整周未知数，能达到高精度和高速度的效果。而且即使遇到障碍物失锁，也能够在短时间内重新捕获卫星数继续测量；基站与移动站并不需要通视，24h都可以施测;基站设置完成后，可以由一个人操作整个系统，或者同时设置几个流动站，为实现高效率、高精度的工作奠定基础。
二、GPSRTK技术在水利测绘中的应用优势
2.1定位精度高
一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+lx10-6，而红外仪标称精度为5mm+5x10-6，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出，根据有关资料介绍，在小于SOkm的基线上，其相对定位精度可达12x10-6，而在100-5OOkm的基线上可达10-6-10-7。另外，GPSRTK技术是分开采集每个测点数据，所以数据信息可靠、准确性高，不会出现累积误差。相比之下，传统的测量方法则存在累计误差。
2.2自动化程度高
GPSRTK技术兼容性好、集成化程度高，方便连接计算机与装载各类测绘软件，能够将数据快速导人到其他绘图软件中，大大提高工作效率，同时也能减少由于人为因素导致的误差，有效提高了测绘的精度。
2.3操作简便
GPS测量的自动化程度很高。目前GPS接收机已趋于小型化和操作“傻瓜”化，观测人员只需将仪器对中、整平，量取仪器高，打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标，而其他观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。
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2.4作业效率高
在一般地形地势下，安装好基准站后，一次就可以完成半径4km范围内的线路勘测、放样和地形图测量等相关工作，相比传统测量方案，大大减少了测量所需的控制点，同时减少了布设图根控制网的工作量，无需多次搬动测量仪器。
2.5对作业环境要求低，可实现全天候作业
RTK独特的技术优势使得测绘工作受气候条件、季节、可见度等因素的影响较小。尤其是在地形复杂、障碍物较多的特殊环境下，GPSRTK技术依然可以做到游刃有余，这是传统测量方法所不能相提并论的。这种几乎不受限制的测量技术也使得该系统能轻易实现全天候、高精度作业。
三、GPSRTK技术在水利测绘中的具体应用
3.1进行水下地形测量，降低水利工程测绘难度
水下地形测量是水利工程测量难度较大的部分，主要是由于复杂的水下地形给测量作业带来一定难度，使得测量人员无法看到实际状况，且较差的水上作业加大了测量难度。测量人员一般的采用这几种方法，即六分仪、三杆分度仪、全站仪配合测深仪，但是这种测量方法具有一定的缺点，比如工作量较大，精度较低，所需人员多等。随着GPS-RTK技术的良好发展，水下地形测量在水利工程测量的应用取得良好效果，其中有海洋测量软件、中海达数字单双频测深仪等，将这些导航软件与笔记本连接起来，能保证定位的准确，且能实现GDP与测深仪的数据导入笔记本中，由海洋测量软件处理生成水下地形图，为形成软件绘制水地形图奠定基础。在水下地形测量中应用GPS技术，能够大大减少工作量，且有助于提升测量精度，另外，水下地形图为今后建立与管理地理信息系统提供良好条件。
3.2进行控制测量和断面测量，提高测量效率
目前，我国很多地方处于较偏远的地区，因此，高等级控制点数量较少，对测量工作造成不利影响。鉴于存在的这些问题，适宜采用RTK技术或网络RTK技术对河道等特殊地形进行带状地形测量，能够有效提高工作效率，降低成本。另外，一些水利渠道工程在进行预算时，如果采用传统的方法则需利用施测纵横断面图来计算土石方用量。但是，如果采用RTK技术，则只需将设计线形输入到RTK手簿当中，RTK就能够实时提供渠道的桩号以及桩号到中线的距离，还有渠道的纵、横两个方向，也为断面高程点的施测提供了便利。
3.3有效实现施工放样测量，提高测量的精度
将RTK技术应用水利工程测量当中，能有效实现施工放样测量。将设计好的已知坐标作为参考点与目标点，并将其输入。对于修正，是将流动站实地所在位置的坐标为主，电子手簿屏幕上的图形显示出实地待定点相对于目标点所偏移的距离，将移动流动站的指标作为达到精度标准的需求。另外，该技术还可以帮助工作人员进行数字化地形图测量，根据现场地形的实际情况实时测量设定，经过成图处理，采集完的地形点能形成数字化管道地形图。在采集地形图过程中，为了能减少人力与作业时间，可以让单人实施作业。
四、结束语
总而言之，GPS-RTK技术在水利测绘工作中的应用是水利工程勘测作业的伟大变革，RTK技术具有较多的优势，这项技术的使用在减少勘测人员测绘工作量、保障数据精度和可靠性方面具有重要意义。在水利工程测量作业中应用GPSRTK技术，可以帮助工作人员进行水下地形测量、控制测量、断面测量以及实现施工放样测量，降低水利工程测绘难度，提高测量效率，为水利工程施工质量的提升发挥重要作用，该技术在未来将获得良好的发展前景。
参考文献：
[1]李雅宁, 刘利. 浅析GPSRTK技术在水利工程测量中的应用[J]. 四川水泥, 2017(3)
[2]唐文学, 范传辉, 曹久立. GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用[J]. 西部资源, 2018, No.83(02)
[3]高峰, 黄涛. 浅谈GPS-RTK技术在水利工程测量中的应用[J]. 工程建设与设计, 2017(16)
论文作者:陈新立
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/11
标签：测量论文; 技术论文; 水利工程论文; 作业论文; 地形论文; 精度论文; 水利论文; 《防护工程》2018年第36期论文;