李卫国
（新泰市苇池水库管理所，山东，新泰，271112）
【摘 要】近年来我国经济持续增长，能源消耗逐渐增加，带来了严重的污染和气候变暖问题，造成泥石流、洪水频发，给我国的水利工程建设带来了严重影响，为了解决这些问题，国家和政府开始重视水利工程建设，加大了资金投入，研发新技术新设备，调查研究国内河流状况。我国的水利工程由于国民经济的增长而快速发展，现今使用的GPS-RTK技术具有效率高、实用性高、精度高的优点，是一种有效地、先进的测量方法，将GPS-RTK技术应用在水利工程渠道测量中将是一次巨大的进步，对改善工程质量有极大帮助。本文将就GPS-RTK技术在水利工程渠道测量中的研究展开探讨。
【关键词】GPS-RTK技术；水利工程；渠道测量
1、GPS-RTK技术概述
1.1GPS-RTK技术简介
GPS就是我们所说的全球定位系统，英文为GlobalPositionSystem，在各个领域都有广泛应用，能够利用GPS卫星进行全方位、全天候的定位和测量，GPS提供的坐标、演变精度、方式是不同的，因此可以将其分为厘米级、毫米级、动态后处理、静态、实时动态(RTK,RealTimeKinematic)、实时差分(RTD,RealTimeDiffernce)，相对于DGPS技术，RTK技术的定位精度要高出100倍左右，是一种载波相位差分GPS技术，又叫载波相位动态实时差分技术，特点是：能够实时提供观测数据，在观测现场就能进行数据核对和调校，不仅能够提供满足精度的数据，还不需要外业返工和后续处理的大量工作，因此RTK技术具有实时性、高效率的优点。RTK技术能够在保证高精度的情况下快速解算载波整周未知数，这也是RTK技术的核心技术，即使在测量过程中遇到障碍物，卫星失去锁定，可以在几分钟内快速捕获卫星并继续测量；设置基站后只需要一位工作人员操作，或者设置若干个流动站，有效保证了测量效率；移动站和基站之间无需通视，可以全天候进行测量；作用距离较远。
1.2应用方法
一般情况下，RTK定位系统需要电台、流动接收机和基准站接收机组成，流动接收机可以是一台或者多台，使用时将高程、基准站坐标、水准面拟合参数等数据输入GPS控制系统中，在几个待测点上设置流动站接收机，流动站和基准站之间应该有四颗以上的卫星，基准站观测卫星并接收信号，然后流动站接收机接收经电台传输过来的信号，流动站接收机将基站信号和观测数据传输给控制系统，实时差分并进行平差处理，就能够得到高程和坐标。
2、渠道测量概述
渠道是一种河槽，由渠道、渠首、倒虹吸、涵洞、渡槽等配套建筑物组成，将这些建筑物的特征高程和中心线位置测量出来，为渠道设计提供资料，就是渠道测量的主要内容和目的。一般情况下，渠道测量首先要选定中心线，测出中心线两旁的横断面和纵断面，制作成设计图并绘制设计线，可以根据设计图进行预算编制和工程概算，作为项目施工的依据。工程勘查放线对项目设计有重要影响，保证合理的放线位置才能得到准确的测量数据，才能设计出质量高、成本低的工程项目。
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2.1测量渠道横断面高程
通过测量渠道横断面高程能够得到横断面图，横断面图对计算土方、确定施工范围都是非常必要的，测量渠道横断面的精度要求为：高地和山地应≦±2米，丘陵和平底≦±1.5米。
2.2测量渠道纵断面高程
主要是使用间视法将中心线上曲线控制桩、里程桩的地面高程测量出来，以此为依据设计渠道纵向坡度、桥梁、涵洞的纵向位置。在渠道筑堤的起点、分水建筑物的中心或者渠首，沿着渠道中心线，无论曲线直线，都是用小木桩标定里程，也就是我们所说的里程桩。一般情况下里程桩间距是100米或者50米，测量中间隔相等的是整桩，根据情况加设的木桩叫做加桩，里程桩包括加桩和整桩。
2.3测量渠道和配套建筑物的平面位置
测量渠道和配套建筑物平面位置一般使用GPS完成，目的是绘制导线图并将渠道、配套建筑物的位置在图中精确标出，测量内容主要是渠道起点、终点、拐点以及配套建筑物的中心位置坐标并在导线图上标示出来。
3、GPS-RTK技术在渠道测量中的应用
3.1测量加密控制点
以往水利工程的渠道测量受到诸多因素的影响和干扰，难以保证测量精度，测量工作的质量和效率都不尽如人意，如果采用GPS-RTK技术，就不需要采用三角网和测距仪测量的方法来测量渠道横断面、纵断面和建筑物平衡位置，而可以使用测量加密控制点的方法，能够满足精度需求，同时操作简单，有效提高了工作效率，保证了测量质量。
3.2水下地形测量
以往进行水下地形测量是非常困难的，而运用GPS-RTK技术可以实现水下地形测量，保证了工程进展顺利，节省时间和成本。我们知道，由于水下地形复杂且肉眼无法看到，因此水下地形测量是水利工程中最难的部分，但是采用GPS-RTK技术可以妥善解决这个问题。
3.3数字化地形图测量
在一定测量环境下可以运用GPS-RTK技术进行地形测量，通过实时得到坐标和快速定位，可以实现数字化地形测量，使用数据采集功能得到坐标并编制图标，得到数字化地形图。
4、应用举例
4.1准备工作
首先要设置基准站，应该选择无强电磁干扰、视野开阔、土质坚实的地方，这样造成误差的因素较少，方便接受卫星信号和发射数据，在实际测量中需要安排经验丰富的作业人员和辅助人员若干名；第二，进行平面控制测量，选定几个B级控制点后，进行复测，这些控制点是今后测量定位的主要控制点，利用B级控制点进行加密控制点的测量，在实际测量期间，加密控制点上需要设置基准站，对标段施工测量进行控制；使用计算机软件计算大地坐标，比较提供的坐标和实际测量的坐标并换算为最低潮面基准；业主提供了部分控制点，需要针对这些控制点进行比测。
4.2放样测量
计算渠道放样点坐标，将相关参数输入到流动站手薄上，包括基准站电台、天线高等，输入参数并进行转换，测量相关点，将数据输入计算机，整理并绘图。
综上，GPS-RTK技术是一种精度高、操作方便的测量技术，能够一体化技能型测量、放样和绘图，能够有效提高测量效率，保证工作质量。
参考文献：
[1]于鹏,王磊杰.GPS-RTK和全站仪组合方法在数字测图中的应用[J].华东科技.2014, (09):20.
[2]王守波.GPS-RTK在数字化测图中的应用[J].房地产导刊.2014,(06):68.
[3]江晓鹏,熊建华.GPS-RTK测量中坐标转换模型的适用性分析[J].价值工程.2014, (16):315.
论文作者:李卫国
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/7
标签：测量论文; 渠道论文; 技术论文; 坐标论文; 横断面论文; 高程论文; 基准论文; 《工程建设标准化》2015年8月供稿论文;