水利工程测量中RTK技术的应用

水利工程测量中 RTK技术的应用

蓝天

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摘要：随着生产力和社会进步的提高，水利工程领域不断应用先进的测量仪器和方法。Gps技术在水利测量中应用广泛，具有能见度低、精度高、成本低、效率高等特点。GPS定位技术可以达到厘米级精度，RTK技术可以在几秒钟内确定位置信息，使其在水利勘察中的应用越来越广泛。

关键词：水利工程；测量；RTK技术

引言

水利测量中 RTK 技术在大规模建设的情况下，为最大限度地提升测量 效率、准确性，GPS-RTK 技术因具有环境适应性强、效率及 测量精度高等诸多优势，而成为首选的测量方法，基于此，上 述以 GPS-RTK 技术为研究基点，分析其在水利测量测量中的 应用方法、过程及注意事项，对于提升水利测量测量整体水平 具有重要的现实意义。

1RTK 技术的应用原理

RTK技术又称为实时动态载波相位差分技术，是一种利用GPS卫星、测量站和采集设备之间载波通信的技术，采用相位差分形式测量，并根据相位差分计算计算采集点坐标。RTK技术通过数据连接和配电控制网等从采集点获取不同类型和内容的地理信息数据。接收装置具有数据分析和梁接收的实时处理功能。复杂环境和恶劣环境下，可通过多个测站载波波相位观测获得目标区域的数据和信息，实现准确观测、实时测量和高效调查的目标。

2技术特点

测量放样速度快：通过 Auto CAD 软件建立群体建筑大地坐标系统，在施工测量放样过程中只需通过手机即时查看所需 要放样的放样数据，即可利用RTK放样功能进行实施放样。测量放样系统全面：在建立好群体水利工程的大地坐标系轴网后，该群体水利工程内的任意位置轴线均可快速提取，可 在罗网图中直接看到放样轴线所在的具体位置及详细放样数据，现场放样选择灵活，不会因为现实施工条件影响后续施工。适用长效：整个工程 ( 各单体及分部分项轴网统一确定 ) 的不同施工工序均可使用，适用于整个施工阶段。精确度高：所有测量放样数据均由计算机辅助计算，水利工程之间的坐标联系密切，通过系统全面的整合， 最终达到整体统一的效果，避免了各单体放样结果可能出现的便移、旋转、对接不吻合的情况。施工效率高：传统测量放样方法需要在工区范围内对各单体引测控制点，并需要建立施工控制网（整体），且需要对各水利工程建筑引测轴线控制桩（局部），由于现场限制（不通视）及施工原因，控制桩不易保存，本测量放样较传统放样方法， 无须建立施工控制网（无须放样控制桩），且不受通视限制影响，施工放样速率大大提高，且不影响后续工序施工。

3ＲTK 技术在水利工程测量工作中的应用

3.1在河道地形图测量中的应用

水利勘察工作中，地形河道图的绘制是重要内容。RTK技术的逐渐成熟和深入应用为河流地形图测绘开辟了新的空间。RTK技术可以实现计算机、采集设备、通信设备和定位设备的集成，实现实时通信系统的观测、定位和处理的集成。借助RTK技术软件，可以处理河流的地形信息，获得真实客观的地形水流图，为水利工程的建设和决策提供高质量、高精度的参考。

3.2图根点测量

利用RTK观测图根点的过程中，三脚架可以实现中和 平整的目的，历元数每次所能掌握要超过20 个，且在不同 时段进行观测2次，2次测量结果都控制在0.04m范围内，将 2次测量的结果进行平均后得到的数值作为结果。

3.3在测量加密控制点工作中RTK技术的应用

正式开工前，测绘人员经常尝试实地测量要报告的地区，实际上RTK技术经常被用来测量加密点。但是，由于中国地理环境复杂，要测量的地区往往位于偏远、荒凉的地区，加密测量缺乏先进的流量控制点。只能用普通水表和测距仪测量，从而使工作量成倍增加，精度大大降低。此外，要用特别复杂的地形测量的一些区域，例如悬崖和其他不能用设备建造的测量点，只能模糊处理，从而降低了制图精度。采用RTK测绘技术添加加密控制点，只需在15公里之外建立3个以上的加密点，即可实现理想的加密测量效果。

3.4施测前的移动站接收机测量精度固定

首先，设置好 RTK 移动站参数，选择建立与规划设计相同 的坐标系统，输入工程所在地中央子午线经度等重要参数，然 后使用RTK 检测自然资源局给的测量控制点的坐标，并 使施工放样坐标和施工设计规划坐标一致（仪器坐标校核）。 每次测量放样前确保 RTK 测点精度固定，并且都需要与已知控 制点校核检查（应小于 2mm），确保测量放样精度。

3.5在测量河道地形工作中RTK技术的应用

水利测绘工作需要测绘河道和水下条件，但水下条件往往较为复杂，不能光凭肉眼直接观察。过去，水下测绘工作使用了测深仪、全站仪、六分仪和三分仪等各种仪器进行测量。但是，这种传统的测量方法需要大量的工作，而且与某些风险有关，无法保证测绘数据的准确性和范围。RTK技术在河流地形图测绘中的主要驱动因素如下:连接计算机、测深仪和PTK等相关设备，通过导航软件和导航软件精确定位相关测量点，使测量点能够连续移动到预定位置，然后将测深仪和PTK测量的信息导入计算机。

3.6水域断面测量

采用回声测深技术结合RTK技术测量水段，应根据现有地形图初步设计河段位置，并通过现场勘察获得各基点高程和标高坐标等参数。其中，基准点的3D座标由电脑精确记录，并使用产业处理方法合理地设计剖面路径。然后，实时检查数据的准确性和准确性以确保数据收集的有效性，并使用计算机处理三维坐标数据并在特殊情况下创建勘测。只有在对所有测量数据进行了准确的验证之后，专业的编辑软件才能绘制每个导航部分的剖面图。

3.7 质量控制要点

放样后按照测量放样验收标准进行重复检查； GPS-RTK 复核校点时，保证偏差小于 2mm；点位测量放样时，保证仪器单点测量偏差小于 1mm；为消除仪器误差对放样误差的影响，必须对每次放样进行同条件施测，即在每个点的测量放样时仪器北方向保持一致；在使用 GPS—RTK 仪器时，应避开较强的反射面（如大面积水面等），选择屏蔽良好的接收机天线，设置接 收机信号接收截止高度角大于 30°并小于 60°，避免多路径效应影响。

4解决 ＲTK 技术应用问题的措施

提出RTK技术应用中几个常见问题的有效解决方案:(1)卫星状态问题。采用卫星采集测量数据是RTK测量技术的重要基础。当卫星无法复盖勘测区时，测量数据的可靠性和准确性无法保证，特别是在城市、山区、山谷等地高层建筑可能阻挡信号，测量数据容易偏差的地方。在这方面，有必要与卫星日历预测合作完成测量工作。(2)操作半径小于尺寸，数据传输受到限制和干扰。数据连接是传输RTK调查数据的主要方法。对于高楼或山区，不可能成功完成数据传输。此时应尽可能提高参考站的高程，使其成为测量区域中的最高点。(3)测量稳定性和精度。对自然环境RTK测量的要求较低，但卫星运行可能会对测量操作产生轻微影响，从而降低测量精度。为了提高测量精度，我们可以增加检查次数或者重复几次调查。

结束语

综上所述，GPS技术具有实时，快速等特点，非常适合水利工程测量工作，并且可以满足对地图根测量的控制，降低了劳 动强度，提高了工作效率，值得进一步推广和大范围应用。

参考文献

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