GPS—RTK技术在水利工程测量中的应用

陈小川

摘 要：GPS-RTK技术是水利工程测量工作实施的重点，以现阶段水利工程测量工作情况为基础，结合近年来GPS-RTK技术的基本原理和应用特点，分析在水利工程测量中应用CPS-RTK技术的方向，明确影响技术实施的因素，并提出优化测量工作效率的工作方案，以此保障水利工程测量工作的效率和质量。

关键词：CPS-RTK技术；水利工程；测量；基本原理

中图分类号：TV221 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）01-0129-01

目前，我國有很多正在实施的水利工程，但大部分都处于偏远地区，施工条件和施工环境对施工技术提出了更多的要求，其中测量工作就是难点问题。由此，在施工现场应用GPS-RTK技术有助于保障施工监测工作的精确性和有效性，是现阶段经常应用的技术形式，对水利工程监测工作而言至关重要。

1 水利工程测量主要内容及其特点

水利工程测量主要是为水利工程建设服务提供专业化的测量，是工程测量学的内容。河道管理、通航、过鱼、水力发电、污水处置等具备特殊功能的水工建筑物，其大部分都是以多样化的组合形式构成不同的水利工程。在实际发展中，水利工程具备以下特点：

第一，种类较多。与水相关的工程都可以归类到水利工程当中。

第二，技术多变。水利工程建设包含了气象、水文、地质以及机械、自动化等学科知识，是一项有高技术含量、多种专业知识的系统工程。

第三，影响范围大。一个大的水利工程不但需要对其自身建设工作所在区域的经济发展和城市建设产生影响，还会对湖泊、周边的生态环境、景观设计等内容构成影响，同时也会改变地方的气候特点。因为这些影响在实际发展中存在双面性，此时就需要施工人员在设计过程中加大对影响的评估和研究。

2 GPS-PTK技术在水利工程测量中的作用

RTK技术整合了GPS技术和数据传递技术，突破应用的GPS测量技术。这一技术是结合载波相位观测数值的实时动态定位技术，有助于为水利工程提供测站点在明确位置中的三维定位信息，最终获取精准到厘米级的信息。GPS-RTK技术中包含了基准站、流动站以及信息传递系统等内容，工作基础原理就是在设计好基准站和移动站后，同时接受五克以上的相同卫星实施载波相位观测基准站，在实施载波相位测量工作的过程中，结合数据链发射测站坐标、数值以及卫星的跟踪情况实施工作。流动站在接受全球定位信息实施载波相位观测的过程中，还要通过数据连接获取基准站提供的信息数据，及时计算获取基准站的基线向量，且结合已经设计的转变数据和投影方案获取流动站的区域坐标。

3 应用案例分析

本文主要是以辽宁区域的某水库为例，研究GPS-RTK技术在水利工程测量工作中的应用。这一水库的拟建坝高为六十七点五米，库容量达到了0.8348×108m3，实际发展中具备的蓄水位达到了六百一十八米，管理区域面积有五百零三平方米。水库所处地方是粉砂岩区域，拥有多变的剪切带构造和断裂构造，在实际发展中会出现弱风化带或者是强风化带。通过研究其具备的可行性，一共选择了三个坝址，也就是上坝、中坝以及下坝。

结合辽宁区域的水库工程划分图明确已知点位是否存在，并结合金属探测器深入发掘已知点，一直到已知点划分情况和数量满足工作需求，之后设计全新的已知点划分图。因为计算阶段了解到很多已知点位存在差异，导致这一水库的工程测量约束条件不充裕，此时就需要工作人员加大对已知点的清理，促使其可以符合工作要求。若是重新检测区内中调查所载指界的界址，也可以选做约束条件，之后在质量评估检测过程中要更加严密。应用单主站RTK再次测量时，要依据重测系统实施三参数转变，促使RTK坐标在B79、B319GPS-RTK坐标下，对比RTK检测GPS-RTK坐标两次的区别，明确结果B43、B50、S807三者间的最小值，B78、B320差距较大时，需要及时消除。如下图1表所示，全面展现了依据GPS—RTK技术实施水利工程测量工作的步骤。

4 RTK技术不足及其测量成果的质量控制

4.1 受限因素分析

其主要分为以下几点：第一，受到卫星状况的约束。目前，世界上依旧有很多国家难以在某一段时间下被卫星所覆盖，很容易出现假值。除此之外，在高山峡谷之中、城市高楼密布遮挡之下，卫星信号不强。第二，受到天空环境的约束。在上午十一点之前和下午三点半之后，技术测量获取的结果是标准的，但是在中午时刻将难以实施检测工作。第三，数据链传输受干扰和约束、作业半径比标称距离小的问题。受到地理环境的影响，信息在传递时存在一定的约束，要想解决这些问题，就是将基准站设计在测区中心的最高点上。第四，初始化能力和所需时间问题。在山区、林区等地的测量工作，GPS卫星信号被阻次数较多，会产生失锁的情况，且在测量中有时需要经常蕾新初始化，这样的测量工作的准确度会受到影响，解决这一问题的主要方案就是选择初始化能力强、所需时间短的RTK机型。第五，高程异常问题。目前我国应用的高程异常图在很多区域，特别是山区，存在一定的差异性，致使实际测量工作的准确性并不高。

4.2 PTK测量成果质量控制

通过研究表明，PTK确定整周模糊度的有效性可以达到百分之九十五，PTK与静态的GPS相比还存在很多影响因素，如信息传递差异等。由此，与GPS静态测量相比，RTK测量更容易出现问题，一定要实施质量控制，而实施的方案主要分为以下几点：第一，已知点检核比较法。主要是在布测控制网的过程中应用静态GPS或者是全站仪多检测出控制点，之后应用RTK检测出这些控制点的坐标，以此进行对比检查，在问题时及时修正；第二，重测比较法。每一次初始化结束之后，先重新检测一到两个已经测量过的RTK点或者是高精度控制点，在完成之后才能实施RTK测量工作；第三，电台变频实施检测法。在检测区域中构建两个以上的基准站，每一个基准站依据不同频率发送整改数据，流动站依据变频开关选择性的接受每一个基准站整改的数据，以此取得两个以上的最终结果，对比这些信息就可以判断质量的优越性。

5 结语

总而言之，在水利工程测量工作中应用GPS-RTK技术，有助于解决以往测量工作的问题，提升测量工作的效率和质量，并在技术不断优化的过程中，保障水利工程测量工作获取信息数据的有效性，从而创造更为宽阔的发展空间，为水利工程建设工作提供保障。

参考文献

[1]向垂规.GPS-RTK技术在水利工程测量中的应用[J].贵州水力发电，2015，24（06）：40-42.

[2]秦宏鑫.GPS-RTK在水利工程施工测量中的应用[J].建筑知识，2016，（10）：03-17.endprint