水利工程測繪中GPS-RTK測量技術(shù)應(yīng)用

文/詹勝斌 余柳，桃江縣水利局 桃江縣水利水電建設(shè)開發(fā)有限公司

1 引言

在傳統(tǒng)的水利工程測量期間，相關(guān)的測繪人員一般都是運用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等裝置予以測量，上述測量裝置需要在控制點之間才可以完成通視，同時還需要利用裝置在明確控制點的位置，根據(jù)控制點的方位精準(zhǔn)地測出邊角的關(guān)系，最終，相關(guān)的測繪人員再做好繪圖以及明確放樣點的任務(wù)。上述傳統(tǒng)的項目測量程序，不但需要花費諸多的人工資源，同時測量所得出數(shù)據(jù)準(zhǔn)確程度低。伴隨我國科技領(lǐng)域獲得了迅猛的發(fā)展，其GPS技術(shù)水平也正在不斷地提升，其隨之而來的便是實時動態(tài)測量技術(shù)的普及應(yīng)用，RTK技術(shù)正廣泛地運用到了水利工程的測繪環(huán)節(jié)，該技術(shù)與過去傳統(tǒng)的測量手段相比，具備極高的準(zhǔn)確程度和使用效率?；诖耍疚膶⑹紫汝U明G PS-RTK測量技術(shù)的基本原理以及主要特征，最后再詳盡地闡述該項技術(shù)在水利工程的應(yīng)用情況，希望能夠給同行帶來一定的參考價值。

2 分析GPS-RTK技術(shù)的主要原理

通常而言，RTK也就是實時動態(tài)測量技術(shù)，該項技術(shù)兼具載波相位測繪功能以及數(shù)據(jù)傳送功能，由此共同實現(xiàn)工程測量任務(wù)。該項技術(shù)手段也就是GPS技術(shù)的一種衍生形式，是構(gòu)建在GPS技術(shù)基礎(chǔ)上的?，F(xiàn)如今，運用較為廣泛的RTK技術(shù)，一般涵括了基準(zhǔn)站接收設(shè)備、流動站接收設(shè)備和數(shù)據(jù)鏈三大組成部分，值得注意的是，該項技術(shù)重點應(yīng)用了載波相位手段，它是RTK技術(shù)的核心所在。該項技術(shù)的基本原理具體闡述如下，靈活地運用基準(zhǔn)點之中的接收機裝置，然后順利接收衛(wèi)星所傳輸出來的測量信息，同時再把上述測量信息予以采集、整合以及解析，然后再利用無線數(shù)據(jù)傳輸手段把分析完畢的數(shù)據(jù)信息傳遞至流動站，最后再通過流動站估算接收到的GPS信號，得到具體的坐標(biāo)位置，在整個環(huán)節(jié)之中，所獲取的全部數(shù)據(jù)信息都可以準(zhǔn)確到厘米級別，不管是測量水平，抑或是準(zhǔn)確程度都有了明顯地優(yōu)化。不難看出，實時動態(tài)測量技術(shù)對于水利工程測繪工作來說，具有很高的應(yīng)用價值。

3 分析GPS-RTK技術(shù)的主要特征

在GPS技術(shù)日漸成熟的前提條件之下，GPS-RTK技術(shù)便應(yīng)運而生，因此從本質(zhì)上來說，它依然是一項重要的定位技術(shù)，不過它能夠與工程測量工作有機地綜合起來，發(fā)揮出不可比擬的效果，所以現(xiàn)在它已經(jīng)被全面地運用到了水利工程測量工作中。通常來說，R TK技術(shù)能夠劃定成厘米級別以及毫米級別，而依照處置形式的差異性，它又能夠劃定成靜態(tài)處理、動態(tài)處理等各種類別。實時動態(tài)測量技術(shù)具備準(zhǔn)確、效率高等優(yōu)勢，同時還可以在數(shù)據(jù)處置結(jié)束后，對其提供嚴(yán)密地校對，防止產(chǎn)生不必要的數(shù)據(jù)偏差。在采取傳統(tǒng)測量技術(shù)的過程中，由于數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不高而不得不返工的問題屢見不鮮，一旦需要返工，其負面作用可想而知，這不但浪費了人力物力，還嚴(yán)重地拖延了工期。而RTK技術(shù)可以在一定程度防止上述問題再次發(fā)生。不僅如此，實時動態(tài)測量技術(shù)具備突出性的應(yīng)變能力，可以在出現(xiàn)障礙物的情況下，迅速抓取衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進而高效地做好測量任務(wù)，再加上基站和移動站不要求通視，所以實時動態(tài)測量技術(shù)能夠全天候地進行作業(yè)。同時實時動態(tài)測量技術(shù)的允許流程極為便捷，不要求安排許多的工作人員進行操作，部分情況子啊僅一人也能夠做好測量工作。

4 分析GPS-RTK技術(shù)在水利工程測繪中的優(yōu)勢

4.1 施工的條件標(biāo)準(zhǔn)低

在RTK技術(shù)的現(xiàn)實運用的過程中，對周邊施工的環(huán)境以及條件標(biāo)準(zhǔn)不高，只要求確?？梢允盏叫盘栍嵪ⅲ湍軌蜷_展測量工作。而過去的測量技術(shù)還必須要保證兩點間的光學(xué)通視，也就是說RKT技術(shù)大大地降低了作業(yè)的難度系數(shù)。在一些特殊區(qū)域，肯定會存在通視條件惡劣，兩點間很難通視的問題，所以使用傳統(tǒng)測量技術(shù)不能夠順利完成測繪，而此時實時動態(tài)測量技術(shù)能夠迅速、準(zhǔn)確地做好測量工作，這充分地彰顯了該項技術(shù)手段的實用可靠性。

4.2 施工效率高

在測量工作過程中，運用實時動態(tài)測量技術(shù)只要求在基準(zhǔn)站設(shè)立一次，就能夠完成很大范圍的數(shù)據(jù)勘測目標(biāo)，與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相對比，該項技術(shù)減少了測繪所需的控制點，而且也降低了測量儀器使用的頻次，具有突出的便利性。

4.3 定位準(zhǔn)確

采取實時動態(tài)測量技術(shù)所得到的測量信息，其準(zhǔn)確度明顯要優(yōu)于傳統(tǒng)的測量手段。詳細來說，在開展測量任務(wù)的時候，由于RTK技術(shù)要單獨測量，同時還要求采集有關(guān)的控制點信息，因此最終所獲取的信息數(shù)據(jù)較為精準(zhǔn)，偏差較小，通常都能夠到達厘米等級。而傳統(tǒng)的測量技術(shù)要求利用平差消除手段來提升測量的精準(zhǔn)程度，不過實時動態(tài)測量技術(shù)只要求在施工范圍內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)測量目標(biāo)。工作即可。

4.4 自動化水平高

自動化水平是有效評估一項技術(shù)運行效果的重要指標(biāo)，一個技術(shù)應(yīng)用程度的標(biāo)準(zhǔn)，實時動態(tài)測量技術(shù)自身具備突出的便利性，極易搭載計算機等裝置，利用裝測繪軟件就可以在短時間內(nèi)將全部的數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入完成，減少不必要的人力資源，縮減工作的周期，同時也能夠防止由于人為因素引發(fā)的計算上的偏差，提高了測量工作的整體效率，減少了測繪的成本投入。

5 GPS-RTK技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用措施

5.1 加密控制點的測量分析

明確和調(diào)節(jié)控制點是整個水利工程測繪工作中的關(guān)鍵一環(huán)。通常來說，水利工程位于山區(qū)及地理地貌較為復(fù)雜的區(qū)域，在這樣一種外部環(huán)境中，相關(guān)的工作人員很難明確控制點的位置，其測繪工作具有很高的難度系數(shù)。在過去測量的過程中，會使用到測繪儀以及三角網(wǎng)的測量方式。不過，上述手段極易遭到外部環(huán)境的影響，所以它已經(jīng)不太適用，同時工作量較大。而使用RTK技術(shù)能夠大幅度地減少工作量，順利地完成工作任務(wù)。

5.2 水下地形測量分析

水下地形測量作為水利工程測繪過程中重點環(huán)節(jié)，其難度技術(shù)極高，這是因為水下地形的情況極為復(fù)雜，造成相關(guān)測繪工作者難以了解水下真實的情況。通常來說，測繪工作會采取如下幾種方法，包括三桿分度儀、六分儀、全站儀配合測深儀，不過這些方式還具有自身的局限性，例如，其總體的工作強度大，精準(zhǔn)程度不高，所需的人力資源多等等。而伴隨GPS-RTK測量技術(shù)的不斷發(fā)展以及普及，水下地形測量在水利工程測量的應(yīng)用獲得了突出性的成效，包括測深儀、海洋測繪工具等等，配合使用上述導(dǎo)航工具以及計算機，可以有效地提升定位的可靠性，經(jīng)過海洋測繪軟件的一系列分析處理，就會衍生出水下的地形圖，由此為生成軟件繪制水下地形圖提供重要的前提條件。在水下地形測量中，有針對性地使用GPS定位技術(shù)，可以大幅度地減少工作的總量，還可以提高測繪的精準(zhǔn)系數(shù)，與此同時，水下地形圖能夠為后續(xù)構(gòu)建及管控地理信息系統(tǒng)創(chuàng)造必要的前提條件。

5.3 施工放樣測量分析

在將RTK技術(shù)運用至水利工程測繪環(huán)節(jié)的時候，可以幫助相關(guān)的工作人員較為迅速地中做好施工放樣測量工作。把水利工程里已經(jīng)明確的坐標(biāo)數(shù)據(jù)導(dǎo)入至相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件之中，然后對其予以必要的修正。具體來說，也就是以流動站所處的坐標(biāo)方位作為重要基準(zhǔn)，再運用地形圖明確目標(biāo)點和流動站之間的間隔，從而完成修正目標(biāo)點坐標(biāo)位置的任務(wù)。

5.4 數(shù)字化地形圖測量分析

相關(guān)的工作人員可以利用RTK技術(shù)迅速進行定位，由此獲取到坐標(biāo)位置的屬性，在采集數(shù)據(jù)信息的過程中，可以完成地形測繪的目標(biāo)。或者依照實際地形狀況進行實時測量，再通過一系列合理的成圖分析，此時，采集完畢的地形點可以逐步構(gòu)成數(shù)字化管道地形圖。在采集地形圖期間，致力于降低人工費用的支出數(shù)量，要求單人進行作業(yè)。

6 結(jié)束語

綜上所述，測繪工作作為水利工程的重要環(huán)節(jié)之一，相關(guān)的測量工作者要依據(jù)現(xiàn)實的狀況，擇選必要合理的測量手段，提升水利工程測繪的速率和水平。此時可以針對性地引入國外先進的技術(shù)以及設(shè)施裝置，由此來提升我國水利工程測繪的能力。RTK測量技術(shù)不僅操作簡單方便，而且，GPS-RTK的測量技術(shù)不但可以準(zhǔn)確無誤、迅速可靠地明確地圖中的控制點、地物點以及地形點等的具體的坐標(biāo)位置。所以，進一步探討水利工程測繪中GPS-RTK測量技術(shù)應(yīng)用措施，具有很高的現(xiàn)實意義。