GPS-RTK测量技术在水利工程测量中的应用

GPS-RTK测量技术在水利工程测量中的应用

兰小娟

永宁县水务局宁夏银川750000

摘要：水利工程建设开始前，通过测绘技术了解施工场地地形地貌，合理规划使用促进施工场地土地使用效率提升。水利工程地形测绘时要利用相应技术、设备，结合地形情况选择制定合适的测绘方案，大幅度提高测绘质量与效率。文中全面分析水利工程测绘的技术要点与措施

关键词：工程测量；GPS-RTK测量；技术应用

引言：GPSRTK技术具有十分明显的应用优势，在水利工程测量作业中应用该项技术可以保证很高的工作效率和质量。在具体的应用中GPSRTK技术仍有一定的缺陷，水利工程测量工作过程中，工作人员首先要确保规范的使用该技术，根据实际情况采取有效措施控制该技术的影响因素，不断地提高测量的精确度，从而能够将水利工程测量工作顺利完成。

1水利工程测量工作的重要性

我国人口数量持续增加及城镇化建设加快，使可用土地资源面积不断减少，需要制定合理的土地规划使用方案。土地资源合理利用前，要全面了解地形、地质、水文条件，确保规划方案的合理性。测量水利工程地形时，对测量技术人员是一项挑战，我国地域广阔，选择合适的测绘技术具有现实意义。测绘初期就开始应用测绘技术，正式测绘开始前，测绘技术人员依据地形特点，全面对比分析几项待选的测绘技术，做好前期数据采集工作，以此为基础完成测绘工作。测绘工作开始后，严格遵守相关标准，利用先进设备技术完成测绘，避免测绘失误影响工程进度。工程测绘工作是保证水利工程生产安全的基础，工程测绘贯穿水利工程设计、施工及生产全过程，处于极为重要的地位。水利工程设计时严格遵循规章制度，并将编制好的地质说明书提供给地质部门，技术人员分析地质报告的可行性，了解水利工程开采时可能遇到的地质情况，这是水利工程生产的重要性基础资料。

2水利工程测量工作中GPS-RTK技术的实际应用

2.1在测量河道地形工作中GPS-RTK技术的应用

水利工程建设中经常需要测量河道地形图，然而因为河道地形中包含着大量的水下内容，而水下的河道除了具有十分复杂的特点之外，更是测量工作者通过肉眼无法观测到的，所以在水利工程测量中河道地形的测量工作属于一个非常关键的难点。传统的河道地形测量方法主要是通过测深仪、全站仪、六分仪和三杆分度仪各种仪器实施测量，这种方式具有较高的人员素质要求、较大的工作量、精度低和较小的测量范围等不足。而通过GPS-RTK技术进行河道测量则能够很好地解决这些问题，现在其已经逐渐地变成主要的水利工程测量手段。在河道地形图测量中GPS-RTK技术的主要操作方式如下：①连接电脑、测深仪和PTK等相关设备；②通过导航软件将相关的测量点准确定位出来，并且由导航软件作为指导，使测量点可以在指定的位置不断地移动，随后在电脑中导入测深仪和PTK测量出来的信息，由河道测量软件有效地处理存储于电脑中的数据；③将河道地形图绘制出来。

2.2在测量加密控制点工作中GPS-RTK技术的应用

在正式开工之前，大多数的水利工程都会针对工程情况实施实地测量，在实地测量中基本上都会应用RTK技术进行控制点的加密测量。主要是由于很多水利工程都处于荒凉或者偏远的地区，并不具备充足的高级控制点，大部分都是通过普通的测量方法对三角网和对距仪导线进行测量，但是这些方法往往具有非常繁重的工作量和较低的数据精度。如果利用PTK技术实施加密控制点的测量，工作人员只要将不少于3个的测量控制点设置在测区15km的区域内就能够顺利开展测量工作，并且获得理想的测量效果。

2.3在数字化地形图测量中GPS-RTK技术的应用

GPS-RTK技术除了能够实施快速定位之外，还可以实时地掌握坐标结果。GPS-RTK技术可以进行一系列的测量静态地形的工作，并且进一步分析动态数据。在正式的地形图测量中，首先GPS-RTK技术能够估量地形的情况，或者利用数据采集功能分析地形情况，通过图形的方式将完成采集后的地形点呈现出来，最后将数字化管道地形图形成。在该项工作中只需要一个人就能够做好采集地形点的工作，具有省力、省时等特点。

2.4在水利勘测作业中GPS-RTK技术的应用

应用GPS-RTK技术针对复杂的水利工程测量环节进行测量，可以利用其动态结合静态的方式实施一体化勘测。在水利勘测中应用该作业方式主要是分成两个不同的环节，一个是静态作业，还有一个是动态作业。其中静态作业方式主要是通过GPS将一种全线基础控制网建立起来，同时形成一种高精度的框架，将转换参数的服务提供给动态作业；而动态作业的方式主要是通过流动站中的GPS-RTK接收机针对目标实施分段测量放样，其需要明确划分流动站分工，一些流动站进行放样，另一些流动站则进行测图。

3提高GPS-RTK测设精度的措施

3.1提高精度的要求

在选择基准站位置的时候，要尽量挑高的地方，基准站对天线进行发射的高度也要给适当提上去；在联测的控制点这一块上，最好去寻找已建成的国家高等级三角点、GPS点以及在一个控制网内经过统一平差的GPS点，在数量要尽可能多一点；测设根据卫星星历预报要选择有着较多卫星数量、几何图形无较大的强度以及有着较好分布的时间段来进行；在观测时间上，将每个测设点时间给进行适当延长，以此来使得测出的数据是稳定的，同时尽可能去保持流动站天线呈垂直状态；把控制流动站的作业半径不超过10km，能够用定向天线将作业距离提上去，信号能够在定向天线的作用向下在某一方向进行集中，这样，在方向上天线是正确的话，就能够将作业距离显著提高；当然也能够采用电台中继站，即在恰当的距离上添加一台中继站电台，其一边将自基准站发射来的数据进行接受的时候也进行发射，也能够将作业距离显著提高；在点量上，供电电瓶务必要足够；对转换参数进行求取时，要对各控制点的坐标进行严格检查，同时对坐标转换栏的V残差值和H残差进行严格检查，看其数值有没有超过规定的范围内。

3.2了解其局限性

虽然RTK由局限性，但是其主要的局限是源于整个GPS系统。GPS所依靠的就是对两万多公里高空的卫星发射来的无线电信号进行接受。相对而言，这些信号弱且频率高，穿透性不好可能阻挡GPS接收机和卫星间视线的障碍物。实际上，存在于卫星与GPS接收机间路径上的任一物体，都不利于系统操作。如：房屋，对卫星信号会进行完全屏蔽。不能在室内使用GPS。一样的原因，在水下以及隧道也不能使用GPS。部分的物体会对部分信号进行反射、折射和阻挡，如：树木，在树林茂密的地区很难会接受到GPS信号。树林中有些时候，在拥有着足够的信号时，能够对位置进行大概计算，但是信号清晰达不到精准的厘米定位。

结论

我国幅员广阔，很多水利工程建设的地点相对偏远，所以无法将数量众多的高等级测控点布置出来，这导致我国水利工程测量工作的顺利开展受到很多不利影响。在GPS技术不断发展的同时，在很多工程测量工作中GPSRTK技术的应用力度变得越来越大，使工程测量工作的质量和效率都得到了极大提升。文章对GPSRTK技术在水利工程中的应用以及其测量精度控制进行了详细的探讨。

参考文献：

[1]孟浩.GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用分析[J].乡村科技，2018（34）：125-126

[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（02）：138-139