【摘 要】GPSRTK在水利工程测绘的有优势，包括准确测量并计算不规则地形的面积，极大地减小了测量的强度，测站间不要相互通视，测量精度较高，能实现全天候测量工作。然后在此基础上研究了GPS在水利工程测量方面的应用，主要包括GPS测量的外业测量、GPS布网及GPSRTK实时动态测量技术，希望能对GPS的发展以及在水利工程的应用有所贡献。
【关键词】GPSRTK技术、水利工程、工程测绘、应用分析
前言
多年来，随着我国国民经济的发展，水利工程建设也得到了前所未有的发展，众多大型水利工程坐落于偏远山区，为当地经济发展和人民生活环境的改善做出了巨大贡献。水利测绘工作是水利工程建设的重要一环，而偏远地区环境条件恶劣，测量和施工都存在许多困难。GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，其特点是全天候、连续性和全球性。在水利水电工程建设中，随着GPS技术的发展，动态测量技术（RTK）日益兴起。GPS-RTK定位系统结合了GPS定位功能及动态测量技术，具有操作简单、使用方便、精准度高等优点，在偏远地区的水利测绘工作中得到了广泛应用，受到技术人员一致好评。
1.GPS－RTK定位系统概述
在水利工程建设中，GPS-RTK系统的使用能够对测绘点所在位置进行准确定位，且误差极小，测量数据可靠度高。研究表明，只有GPS在进行定位时，往往容易受到多种因素的影响，静态测量方式不仅麻烦，精准度也不高。GPS-RTK定位系统进行测绘工作时，以GPS技术为基础，结合动态测量RTK技术，实现了将GPS测量技术与数据传输技术结合的理念。其中RTK技术的作用通过以下形式表现：RTK技术的运用通过GPS接收机对GPS卫星采集到的数据进行记录，包括达标卫星个数以及PDOP值等信息，接着GPS接收机能够将搜集到的信息和数据进行准确计算和处理，最后便得到准确性较高的测量数据。GPS-RTK定位系统包括地面控制系统、卫星接收设备以及空间卫星群等部分。地面监控系统的作用主要在于通过主控站计算卫星星历、保证卫星运行参数正常等。空间卫星群用于发送GPS卫星信号，以完成最终信息接收和导航工作。GPS-RTK定位系统采用地固坐标系统以及空间固定坐标系统组成，能够根据测量实际情况精准体现坐标位置，改善观测效果。
2.GPS-RTK技术在水利工程测绘中的应用优势
2.1作业条件要求低
应用GPS-RTK技术时，只需要能够接受到手机信号或是达到“电磁波通视”要求即可，而不需要求两点间满足光学通视。相较于普通测量方式而言，GPSRTK技术受气候条件、照明程度、能见度以及通视条件影响较小，即便在通视受限或两点间无法通视、受高层建筑阻挡或树林密集、地形复杂达到条件下，依旧能够采用GPSRTK技术进行测量。
2.2定位精度高
采用GPS-RTK技术测量时，是独立采集各个测点数据，数据信息可靠、准确，没有累计误差的出现。然而，普通的测量方法则存在累计误差的情况，通常使用同控制点施测或平差消除法来控制测量准确度。在采用GPS-RTK技术测量时，只需要在特定作业半径范围内，且符合基本的GPS-RTK工作条件，信号充足、移动站可以大致对中、基准站能精确整平对中的情况下，通过GPS-RTK技术所测量的数据均能达到厘米级高精度。
2.3自动化程度高
GPS-RTK技术具有兼容性好、集成化程度高的特点，极易连接计算机，能够装载各类测绘软件，并将数据快速导入到绘图软件当中，大大减少人工工作量，减少由于人为失误而产生的误差，在很大程度上提高了作业的精度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.4作业效率高
在普通地形地势下，设立基准站一次就能够完成4km半径范围内的线路勘测、放样以及地形图测量等测量工作，在极大程度上减少普通测量所需的控制点数量，并减少了布设图根控制网这类测绘工作，并且减少搬动测量仪器的次数。
3.GPS在水里工程测绘中的应用
3.1野外采集
GPS数据在水利水电工程施工之前对于施工位置的地形进行测绘是十分必要的，是水利水电工程施工过程中必不可少的环节之一。水利水电工程测绘的主要目的是获取水利水电施工工程的位置与区域，施工区域的地形。控制测量是测绘过程中首要的环节，首先在进行测量之前可以通过调查或者是咨询的方式来获取施工地区高精度的GPS点数据，一般国土资源部或者是测绘局都会有当地的GPS数据。利用得到的GPS点数据可以得到覆盖整个施工地区点集，然后将该区域作为测绘的目的区域。然后利用GPS来对该地区的点进行运算，需要建设至少两部GPS信号接收机，同时接收至少4颗以上的卫星，然后利用两个接收站点之间的相对的位置来计算二者连线上的各个点的地理坐标。传统的测量的方式需要利用经纬仪测量角度，利用测距仪测边界，需要进行往返多次的测量，工作量十分巨大。并且水利水电工程一般规模浩大，跨度较大，在这种情况下传统的测量方式就很难满足工作的效率以及测量的精度的要求。而利用GPS对地形进行静态的测量就仅仅需要测段的间隔来进行较少次数的移动，因而使得前期的野外GPS数据采集工作的效率与精度大大提高，在这种情况下所积累的数据的精度就会较高切可靠，使得业内的测量精度普遍提高，最终使得测量的结果更加可靠。
3.2区域地形图绘制
野外的GPS采点工作完成之后，就需要对水利水电工程项目进行地形图的测绘，也称为为碎步测量。在进行地形图测绘过程中使用较为广泛的是GPS技术中的RTK技术。利用RTK技术能够使得测量平面上点的精度达到1厘米，数字高程的精度能够达到2厘米，因而可以达到制作地形图所要求的精度标准。利用流动的接收站完成就可以完成相应的测图作业。
3.3根据地形图进行放样
在水利水电工程施工开始之后就需要进行放样工作。根据先前所得到的地形图，在其上将水利水电工程建筑物的关键的轴线、点的位置以及高程信息在地形图上放样出来。
3.4水利工程后期监测
在水利水电工程施工完成以后，往往还需要对工程进行一段时间或者长期的监测或者是复测工作。一般在施工之初就预留相应的监测点，然后利用RTK或者是全站仪等设备来对监测点的位置变化进行实时的测量，在水利水电工程完成以后一般采用全站仪来测量高度差利用水准仪来测量建筑的位移。对具有较高精度的控制网则需要利用GPS进行静态测量。
结束语：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，本文以GPS-RTK技术为研究点，简要介绍了GPS-RTK定位系统原理与使用，阐述了GPS-RTK技术在水利测绘工作中的优势和特点，并通过实际案例进行了准确分析，最后指出了该技术存在的相关问题即指导意见，便于相关技术人员参考。
参考文献：
[1]董永刚,孙晓林.GPSRTK技术在水利工程测绘中的应用[J].黑龙江科技信息,2015,01:49.
[2]莫家玉.GPS-RTK技术及其在水利工程测量中的应用问题研究[J].科技视界,2015,01:154+210.
[3]张占勇.GPS-RTK在水利水电测绘方面的运用[J].中国水运(下半月),2015,03:69-70.
[4]梅凯.GPS技术在水利水电工程测绘中的应用[J].有色金属文摘,2015,06:116-117.
论文作者:张涛
论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期
论文发表时间:2016/11/3
标签：测量论文; 技术论文; 水利工程论文; 工作论文; 地形图论文; 精度论文; 数据论文; 《低碳地产》2016年7月第14期论文;