GPS—RTK技術(shù)在渠道工程測量中的應(yīng)用

徐天會

[摘 要]隨著我國社會經(jīng)濟的不斷進步，各項民生基礎(chǔ)設(shè)施工程也逐漸成為了發(fā)展過程中的重點項目。水利工程作為其中最重要的一項基礎(chǔ)工程，要加快水利工程的建設(shè)速度并保證工程質(zhì)量必須要提升工程建設(shè)的科技水平。測量技術(shù)在水利工程設(shè)施的建設(shè)中發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用，因此我們必須要不斷引入先進的測量技術(shù)以保證水利工程的順利實施。GPS-RTK技術(shù)是當(dāng)前最常見、應(yīng)用比較廣泛的一種測繪技術(shù)，它的實用性比較強、測量精確度也很高，在一定程度上促進了水利工程建設(shè)的發(fā)展。本文首先簡要概述了GPS-RTK技術(shù)和渠道測量，在此基礎(chǔ)上分析了GPS-RTK技術(shù)在水利渠道測量中的應(yīng)用要點，希望可以為相關(guān)工程提供技術(shù)參考。

[關(guān)鍵詞]GPS-RTK技術(shù) 渠道工程測量 應(yīng)用

中圖分類號：P228.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）12-0387-01

1 GPS RTK技術(shù)

GPS-RTK是GPS技術(shù)中的一種，其中RTK技術(shù)是Real Timehinematic技術(shù)的簡稱，即采用動態(tài)測量技術(shù)探討全球地質(zhì)情況，是一種以載波相位測量為依據(jù)的測量技術(shù)[1]。GPS-RTK技術(shù)的實現(xiàn)主要包括基準(zhǔn)站接收機、數(shù)據(jù)鏈以及流動站接收機3個部分構(gòu)成，采用衛(wèi)星技術(shù)對地質(zhì)進行連續(xù)性的檢測觀察，并且通過無線電將數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅鲃诱?，根?jù)數(shù)據(jù)集合GPS定位原理，對于流動站的精度以及三維坐標(biāo)進行解釋。相比于GPS測量技術(shù)，GPS-RTK具有快速定位三維坐標(biāo)、定位精確度高以及能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離操作的有點，測站之間相互獨立，能夠盡量避免誤差的累積。

RTK技術(shù)又稱載波相位動態(tài)實時差分技術(shù)，具有以下特點：具有實時性；RTK 測量作業(yè)效率高；RTK 測量成果在野外觀測時是實時提供的，因此能在現(xiàn)場進行校核數(shù)據(jù)，能夠在滿足精度的前提下，擺脫后處理的負(fù)擔(dān)和外業(yè)返工的困擾；RTK 測量的關(guān)鍵技術(shù)之一是快速解算載波的整周未知數(shù)，達到了速度快，精度高，而且即使遇到障礙物失鎖也可在重新捕獲的衛(wèi)星數(shù)分鐘后繼續(xù)測量[2]；基站與移動站不需要通視，作用距離遠，全天 24h 都可施測；完成基站設(shè)置后，整個系統(tǒng)可以由一個人操作，也可同時設(shè)置幾個流動站，大大提高效率；作業(yè)精度可靠。

2 渠道測量

渠道是線狀引水工程，它包括渠首、渠道、渡槽、倒虹吸、涵洞、節(jié)制分水閘、橋等一系列配套建筑物。渠道測量要把這些建筑物的中心線位置和特征高程按一定的標(biāo)準(zhǔn)實測出來，為渠道設(shè)計提供充分的測量資料。渠道測量的目的，是在地面上沿選定中心線及其兩側(cè)測出縱、橫斷面，并繪制成圖，以便在圖上繪出設(shè)計線；然后，計算工程量，編制概算或預(yù)算，作為方案比較或施工的依據(jù)。渠道工程的勘察放線，是與工程設(shè)計密切相關(guān)的。只有在現(xiàn)場放線位置合適、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上才能因地制宜的做出經(jīng)濟合理的工程設(shè)計來[3]。

2.1 渠道及其配套建筑物平面位置的測定

主要是為了繪制渠道設(shè)計導(dǎo)線圖，應(yīng)當(dāng)把其位置都精確的在渠道設(shè)計導(dǎo)線圖中標(biāo)出來。這項工作主要是使用 GPS 來完成的，主要測出渠道拐角和渠道拐點、始點、終點及其配套建筑物中心位置點的坐標(biāo)，并在圖紙上用適當(dāng)?shù)谋壤蛨D例明確表示出來。

2.2 渠道縱斷面高程測量

渠道縱斷面高程測量是利用間視法測量路線中心線上里程樁和曲線控制樁的地面高程，以便進行渠道縱向坡度、閘、橋、涵等的縱向位置的設(shè)計。為便于計算渠道長度、繪制縱斷面圖，沿渠道中心線從渠首或分水建筑物的中心，或筑堤的起點，不論直線或曲線，均應(yīng)用小木樁標(biāo)定里程，這些木樁稱為里程樁。木樁的間距一般為 100m 或 50m，自上游向下游累積編號。這種按相等間隔設(shè)置的木樁稱為整樁。在實際工作，遇到特殊情況應(yīng)設(shè)加樁。整樁和加樁均屬于里程樁。

2.3 渠道橫斷面高程測量

對垂直于渠道路線中線方向的地面高低所進行的測量工作稱為橫斷面測量。橫斷面圖是確定渠道橫向施工范圍、計算土石方數(shù)量的必須資料。橫斷面測量的精度要求：橫斷面地形點的精度，包括地形點對中心線樁的平面位置中誤差。平地、丘陵地應(yīng)≤±1.5m，山地、高地應(yīng)≤±2.0m，地形點對鄰近基本高程控制點的高程中誤差應(yīng)≤±0.3m[4]。

2.4 渠道放線測量

渠道放線測量的同時應(yīng)注意觀察沿線的地形地貌、植被情況，并以樁號為準(zhǔn)做好記錄。新建渠道應(yīng)察看是否穿越農(nóng)田或林帶、居民點等；老渠道應(yīng)查看已建建筑物的使用狀況，并應(yīng)做好記錄。注意查看渠道沿線是否有可供渠道施工用的道路、水源和料場。較重要的建筑物還要測大比例尺地形圖。

3 GPS-RTK技術(shù)在水利渠道測量中的應(yīng)用要點

在水利工程渠道測量中，采用GP S-RTIL技術(shù)，能夠有效的發(fā)揮GPS-RTIL技術(shù)精確度高、準(zhǔn)確度高以及三維測量的有點，從而保證測量的準(zhǔn)確性，GPS-RTIL的應(yīng)用關(guān)鍵在于放樣的設(shè)計與測量工作。

3.1 放樣前準(zhǔn)備工作

在放樣前需要構(gòu)建控制網(wǎng)，因為水利工程的渠道測量的范圍大，而且測量點多，因此在放樣前，需要構(gòu)建管線測量的控制網(wǎng)絡(luò)以及高程控制網(wǎng)絡(luò)，保證測量的準(zhǔn)確性?？刂凭W(wǎng)的精度要求較高，應(yīng)該在5 cm以下，根據(jù)水利工程渠道測量特點，應(yīng)該做好以下的準(zhǔn)備工作：

1） 在作業(yè)前，應(yīng)該做好基準(zhǔn)站的安置，所選擇的基準(zhǔn)站應(yīng)該選擇在土質(zhì)堅實以及不受干擾的區(qū)域，而且為了保證測量效果，需要保證所選擇的地區(qū)能夠接受微星型號以及發(fā)射數(shù)據(jù)鏈，除了基準(zhǔn)站的安置之外，同時，需配備GPS以及水準(zhǔn)觀測技術(shù)人員，保證測量工作的正常開展。

2） GPS平面測量，根據(jù)水利工程渠道澤亮的需求，需要選擇B級控制點作為復(fù)測的控制點，并且以這些控制點為基準(zhǔn)，構(gòu)建控制網(wǎng)，進行加密計算，根據(jù)做選擇的控制點構(gòu)架基準(zhǔn)站與控制網(wǎng)，從而保證測量的準(zhǔn)確性。

3） 基線解算以及網(wǎng)平差，為了保證計算的準(zhǔn)確性，需要采用合適的軟件進行數(shù)據(jù)處理，保證基線解算數(shù)據(jù)符合要求，并且進行無約束平差計算，通過將測量坐標(biāo)以及提供坐標(biāo)進行對比，計算7個轉(zhuǎn)換參數(shù)，根據(jù)高程差計算，將控制點高程換算成為最低潮面基準(zhǔn)函控制點比測，在基準(zhǔn)站的設(shè)計中，采用轉(zhuǎn)換參數(shù)以及GPS數(shù)據(jù)進行比測，保證控制點的坐標(biāo)差在允許的誤差范圍內(nèi)。

3.2 RTK放樣測量

在測量中，需要首先根據(jù)VB程序計算渠道的坐標(biāo)放樣點，并且保存后將數(shù)據(jù)輸人已經(jīng)建立坐標(biāo)放樣的RTK中，進行系統(tǒng)設(shè)置，并且做好放樣點以及測量的參數(shù)轉(zhuǎn)換在放樣的過程中，移動站必須嚴(yán)格劇種整平，并且采取平滑數(shù)據(jù)分析以及測量測量幾何尺寸的方式檢驗放樣誤差。

結(jié)語：

將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用到水利工程渠道測量中，主要運用了放樣測量的方法，這就極大的提高了測量的準(zhǔn)確性，同時還要確定控制網(wǎng)、基準(zhǔn)站和計算方式，以減少測量中產(chǎn)生的誤差，提高測量效率，從而保證水利工程的順利實施。

參考文獻

[1] 王學(xué)會.淺議GPS-RTK技術(shù)在水利工程渠道縱橫斷面測量中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2012，17：168+170.

[2] 宋國福.水利工程渠道測量中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014，12：210-211.

[3] 任衛(wèi)民，楊海濤. GPS-RTK技術(shù)在水利工程渠道測量中的應(yīng)用[J]. 云南水力發(fā)電，2014，01：88-90.

[4] 李寧.GPS-RTK技術(shù)在渠道工程測量中的應(yīng)用[J].山西建筑，2013，36：236-237.