王慈娥
云南劲道路桥设计有限公司 云南昆明 650106
摘要：近年来，随着GPS技术的不断发展，人们提出RTK这种新型的GPS测量技术。RTK技术是一种能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它的出现为工程放样、地形测绘、各种控制测量带来新的曙光，极大地提高了野外作业效率。在实际的水下地形的测量中，RTK-GPS技术发挥了重要作用，通过与其他技术的对比，实践验证了RTK-GPS技术具有较大优势，在水下定位和水深测量中有着较高的精确度，而且操作简单、便捷和高效的优点，所以称为当前水下地形测量中比较科学、先进的测量技术。在对海洋水下地形的测量、以及航道水深测量、水下地形测量中具有重要价值。本文通过对RTK技术的优势进行介绍，并对RTK技术的应用进行了有效的分析。
关键词：RTK技术；水下地形测量；分析
引言
近年来，随着RTK（Real-timekinematic,载波相位差分）技术在海洋测量中被广泛应用，而且RTK技术主要是以水上导航测量软件为支撑，进行水下的地形测量，作为一项新型技术，在水上测量的过程中得到非常重要的应用，随着该项技术的日臻完善，目前已经成为水下地形测量过程中的主要测量技术。
1水下地形测量的基本原理
所谓的RTK技术，就是GPS实时载波相位差分。RTK测量技术主要是利用载波相位进行测量，并根据实时差分GPS测量的一种技术，也可以说它是一种测量系统，将测量技术与数据的传输进行融合，进而构成一种测量系统，通过一台接收信号的设备进行固定，根据固定的位置或者未知的地点来选择基准站位置的设定，其它的接收信号的设备是被固定在能够发生位移的物体上作为流动站的设置，并且能够同时进行卫星的观测。基准站是将接收到的一切信息以及来自卫星传输的信息进行收集，通过流动站的通讯系统将卫星传输的信息传到流动站。在流动站自身进行接收信息、卫星数据的时刻，同时对基准站传送的差分数据进行接收。在流动站完成信息传输、卫星数据接收的过程中，要将接收到的差分数据传送到基准站。如果流动站已经完成数据的初始化，将接收到的基准站的信息再传送到控制器的内部、或者是手提电脑，通过计算机控制器进行实时计算，并将计算出的坐标值进行标记，得以显示。但是，RTK技术所获得的每个点的位置都是位于WGS-84地球协议、地心坐标系中的坐标值，而对于进行测量的工程项目，成果属于某一国家地点的参数坐标系，以及工程项目所建立的工程坐标中的位置。所以，一定要对定位的工程项目涉及的定位成果，以及坐标转换相关问题，可以采用系统所提供的测量技术，即RTK-GPS技术对相应的坐标参数进行计算，进而实现参数的转换。
2 RTK技术现状
RTK（Real-timeKinematic）载波相位差分技术，是实时处理2个测量站载波相位观测量的差分方法。它通常由以下部分组成：①基准站；②移动站；③无线电台；④发射天线；⑤供电电瓶。基准站架设在已知的固定点上，通过无线电台发射载波相位信号，移动站同时接收电台信号和GPS卫星信号两路信号，进行差分计算获得两点间的相对位置关系，从而得到移动站所在位置的三维坐标信息。
3 RTK技术的优势
RTK-GPS定位技术（Real-timekinematic,简称RTK）是通过载波相位观测的数值为参照依据的实时差分GPS定位技术，进行动态测量的一种过程。在RTK作业的过程中，基准站是在数据链的作用下对其观测值和观测站坐标信息同时送到流动站。在整个测量的过程中，流动站要由数据链接受来自基准站传送的数据，并且对GPS观测到的数据进行采集，并在系统内组成差分观测值，进而进行实时的处理，并且还要通过输入相应的坐标转换参数、以及投影参数，实时得到流动站的三维坐标和精度。
RTK定位技术能够应用在陆地和采样中的测量工作，并且是一种重要的测量技术，同时，在水利工程和海洋工程中也得到了重要的应用，并且随着RTK-GPS技术的不断成熟，使得对水下地形的测量变得更为精确。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆过去的水深的测量通常都是使用经纬仪角的交会、红外测距仪器离交会或者应答仪器等，利用天线定位设备进行定位，由于这种仪器在测量时，对气象的要求比较高，所以测量工作受到气象的约束，使得平面精度无法保证，加大了工作的难度，外业的测量人员作业条件比较艰苦，而且测量时间较长。而使用GPS技术之后，这些影响水上测量工作的问题会得到有效的解决。在GPS技术不断完善的基础上，通过与RTK技术的结合，使得水下地形测量工作的变得高效，并且能够有效的降低了测量工作人员的劳动强度，自动化水平不断提高，节省了工作时间、而且测量精度高，测量工作效率高，进而提高工程的经济的效益。
4 RTK技术在水下地形测量工程中具体的应用
4.1 窗体顶端
4.1窗体顶端
4.1 GIS-RTK技术在水下地形测量
水利工程测量最难的是水下地形测量，水下地形复杂，人眼又看不见，水上作业条件差，水下地形资料的准确性对水利工程建设十分重要，水下地形测量传统的测量方法大多采用六分仪、三杆分度仪、全站仪配合测深仪，其缺点是：精度不高，测区范围有限，工作量大，人员配置多等。GIS是水文资料管理的重要工具。在GIS中还有计算距离、曲率、表面积、周长等工具,即用即得,利用DEM模型可以很方便得到某点的高程。水底演变分析主要是冲淤分析。GIS利用DEM模型数据能立即计算出两冲淤监测断面间的冲淤量,不仅便捷且精度大为提高。水下某断面图的绘制、某地冲淤过程的累积图等,可直接从图上提取数据并自动绘制成图。所有这些GIS功能对于分析水底演变的成因、了解水底演变规律都有着十分积极的意义。GIS技术用于水下地形的冲淤变化分析比传统分析方法更加科学合理、精确度高。
4.2与测深仪进行水下地形测绘测量原理
以HY1700单频测深仪（以下简称HY1700）为例，HY1700由发射接收模块、量化模块、显控模块和电源模块组成，通信接口使用RS232与PC端进行双向通信，探测精度可达所测深度±0.01m，具有携带方便、操作简单、测量精度高、实时记录水深数据并进行保存等优点。HY1700由以下部分组成：①测深仪主机；②换能器；③测杆。换能器是HY1700的最前端设备，将电信号转换为高强度稳定的探测声波，向水中发射，遇到底部或障碍物时进行反射，换能器实时采集反射信号，滤除噪声，将反射声波转换为电信号反馈给测深仪主机。保证RTK移动站与换能器在同一竖直轴线上，通过RTK获得水下位置数据文件，通过测深仪获得水深文件，并将保存坐标和水深信息的.ss文件通过数据线保存在PC端海洋测量软件中。按照预设航迹线行船，定期保存.ss文件。使用数据后处理软件，获取任务，采集水深取样，将.ss文件导入软件，进行平滑处理，剔除数据异常点；通过测区内水下高程点绘制水下等高线，然后生成水下地形图。
结语
综上所述，随着科学技术的不断发展和不断成熟，很多领域都已经将技术的运用作为提高生产力的表现，RTK技术在水下地形测量工作中，由于其自身具有的测量精度高、操作简单、提高工作效率等优点，在海洋的水下地形测量中得到了广泛的应用，通过该技术的应用，突破了传统技术受气候以及环境等因素的限制，并且大大的提高了水下工程测量的精度，进而提高了水下工程项目的经济效益。与传统测量方法相比，RTK技术可以实时测量得到目标点的三维坐标，具有高效、灵活、快速、准确等优点，给工程测量带来极大的便利，可以减轻野外作业中操作人员的工作量，提高作业效率。
参考文献:
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论文作者:王慈娥
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/25
标签：测量论文; 水下论文; 技术论文; 地形论文; 流动站论文; 载波论文; 基准论文; 《防护工程》2018年第10期论文;