GPS RTK技术在水利工程测量中的运用浅析

■徐宇

（益阳市水利水电勘测设计研究院 湖南益阳413000）

GPS RTK技术在水利工程测量中的运用浅析

■徐宇

（益阳市水利水电勘测设计研究院 湖南益阳413000）

随着社会经济的快速发展，加快了各方面的基础设施的建设，基础工程的建设与发展对测量技术的要求也在不断提高。传统的测量设备在测量的过程中受到周围环境和作业条件的限制，作业时间长，工作效率低，测量的精确度不高。GPS RTK技术的出现有效地解决了这一传统的测量难题，弥补了原来测量时间长，数据要进行内业处理的缺陷，提高了测量工作的精准度。本文分析了GPS RTK技术的工作原理和特点以及在实际工作中的应用情况，藉此提高GPS RTK技术在水利工程测量中的应用水平。

GPS RTK水利工程测量基本原理应用实践

GPS不受通视条件的限制，可实现全天候监测，正在逐步取代传统测量、测绘方法，在水利工程中的应用前景十分广阔。最新推出的GPS RTK在测绘方面更加迅速简捷，因此受到广大测量从业者的青睐。

1　 GPS RTK技术工作原理及特点

1.1GPS RTK技术工作原理

GPS RTK技术中的GPS即指众所周知的全球卫星定位系统，此项技术的应用范围较为广泛，RTK定位技术就是基于载波相位观察值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站在指定坐标系中的三维定位结果，非常精确。GPS技术与RTK技术相结合，共同组成了GPS RTK技术体系[1]。RTK技术的工作原理与观测载波有关，GPS RTK可将观测载波采集的数据与GPS系统相结合，从而为工程测量提供更加全面的定位结果。GPS RTK主要由两部接收机和一部数据链组成，在水利工程测量中，两组接收机主要负责采集并记录数据信息，而GPS则负责观测信息，GPS接收机可以收基准站接收机信号，并将数据进行计算分析，最后利用求解技术处理数据结果，得出最终的整周模糊度，只要能保持4颗以上卫星相位观察值的跟踪和必要的几何图形，流动站就可随时给出厘米级定位结果。

1.2GPS RTK技术特点

GPS RTK之所以能够在短时间内广泛应用于水利工程测量，主要取决于其以下技术特点：

（1）操作简单。GPS RTK技术系统的接收机已经日趋小型化，操作难度显著降低，液晶屏可以实时显示动态操作结果，启动系统后可以自动完成各种观测任务，通过后台处理软件可以对测得的各类数据进行精细的分析，得出观测点的三维坐标。

（2）无通视要求。常规测量方法对观测点之间的位置关系具有较高的要求，需要确保观测点之间具有良好的通视基础，GPS RTK技术的一个显著优势就是没有特殊的通视要求，任何一个观测点上方都具有广阔的空间，彼此信号不受干扰，观测点只要能够接收到卫星信号即可完成定位测量工作，这一特点使得应用GPS RTK技术测量选点时更加灵活方便[2-3]。

（3）不受天气限制。GPS RTK测量过程及测量结果不受天气影响，刮风、云雾、雨雪天气均可进行定位测量工作，这一特点极大地保证了GPS RTK技术的工作效率。

（4）观测时间短。对于20km左右的静态定位，GPS RTK技术只需15-20min即可完成测量工作，流动站在1-2min之内即可校准定位。

（5）提供三维坐标。GPS RTK技术不仅能提供观测平面位置，还能精确测量大地高程，从而提供观测站点的三维坐标[4]。

2　在水利工程测量中GPS RTK技术的运用

2.1在河道地形测量中运用GPS RTK技术

水利工程测量中经常会涉及河道地形的测量，由于河道在水面以下而且用肉眼无法观察，导致河道地形测量一度成为水利工程测量的难点。传统方法测量河道地形一般需要借助多个仪器才能完成，常见的如全站仪、测深仪等，这样不仅增加了人员设备的投入量，而且测量范围受设备的影响的较大，导致地形测量结果存在诸多缺陷。GPS RTK技术可有效弥补这一缺陷，提高工作效率。在应用GPS RTK技术测量过程中，一般是现将GPS RTK设备与电脑连接，利用专业的导航软件指挥测量点不断移动，由GPS RTK将测得的信息输入电脑进行处理，经处理分析后即可自行绘制河道地形图。

2.2在大比例尺地形图测绘中运用GPS RTK技术

在水利工程传统大比例尺地形图测绘中，需要由多名工作人员在多个测量层次上协调配合才能完成测绘工作，工作量较大。应用GPS RTK技术进行大比例尺地形图测绘无需多名工作人员配合，只需一名工作人员即可完成测绘工作，由一人手持接受仪并在待测地点上停留几秒，接受仪便可将待测点的特征编码录入到记录手簿中，最终得到精准的三维坐标[5]。

2.3优化水利勘测作业中运用GPS RTK技术

在GPS RTK技术出现以前，水利工程测量作业较为复杂，GPS的出现与RTK技术的优化升级实现了水利工程的动态测量，完成了一体化勘测目标。GPS本身具有可扩展性和智能性，能为提供所需的良好硬件设备以及数据接入端口。水利勘测流程分为静态作业和动态作业两个环节，两个流程环环相扣，紧密相连。动态作业的顺利完成需要各个流动站能够分工明确，其本质是扩大了RTK技术的应用范围。

3　结语

随着社会建设进程的不断加快，水利工程建设项目和规模不断扩大，如何提高工程测量的效率和精准度已成为广大从业人员的关注重点。GPS RTK测量技术在工程测量中的应用可以实时地定位所在位置的三维坐标，定位准确，可实现全天候的测量，减轻了测量人员的工作负担，提高了测量的工作效率。

[1]韩其生.GPS-RTK技术在水利工程渠道测量中的应用研究 [J].北京农业,2014,21: 236.

[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]王学会.浅议GPS-RTK技术在水利工程渠道纵横断面测量中的应用 [J].科技与企业,2012,17:168+170.

[4]姚忠松,杨仕华.论GPS-RTK技术在水利工程测量中出现的问题与处理方法 [J].经营管理者,2010,08:362.

[5]陈立军，杨柏焕.GPS RTK与声呐测深技术在水利工程中的应用--以萧围东线标准海塘塘前水域测量为例 [J].浙江水利科技,2014,06:74-75.

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-2-130-1