RTK定位测量技术在水利施工中的应用分析

胡威

（河南省水利勘测有限公司 河南郑州 450000）

RTK定位测量技术在水利施工中的应用分析

胡威

（河南省水利勘测有限公司 河南郑州 450000）

水利事业是我国非常重视的一项产业，水利工程的测量则是水利工程中的一项非常重要的工作。测量工作是施工工程上马后一项基础的工作，不仅为工程的施工提供必要准备条件，也为效验施工的准确性提供必要的信息。然而我国的水利建筑工程往往比较偏远，测控点数量也不是太多，这种情况一在定程度上加大了水利工程的测量难度，这时可以运用RTK技术，相关的研究人员开展技术的攻关，来对RTK技术进行适应性的研究，以便在水利工程测量中积极推广与利用RTK技术。现在RTK技术在陆地工程测量中的可以成熟应用，而在水利施工中才刚刚兴起，使用RTK技术进行测量定位，使得测量效率有了很大提高，不仅能满足一般的水利施工工程的要求，更以其方便、灵活的特点使得其在水利施工工程的测量中得到了迅速的应用，承担着非常重要的角色。本文就是简要的谈一下RTK技术在水利施工工程中的应用分析。

水利工程；RTK技术；测量技术；应用

RTK技术是以GPS数据传输和测量技术双向结合而组成的定位技术。RTK技术主要是由流动站和基准站两个部分组成的。基准站是连续的把观测到的相关卫星数据不断地发射出去。流动站通过对实时差分处理的基准站和流动站的载波相位观的测值，获取观察点的高程、坐标及精度指标，随时把预设精度和实测精度指标进行对比，当实测精度到达预设精度是，手簿将会询问相关测量的人员是不是接受现在的成果，如接受手簿将会把测得的高程、坐标及精度实时录入手簿。

1 RTK技术测量原理和测量特点

1.1 测量的原理

RTK技术是实时的载波相位差分的技术，它能够实时的获得确定的测站点在指定的坐标系中的三维定位的结果，RTK作业的模式下，基准站将通过数据链把其测站坐标和观测值信息传送至流动站，而流动站不但通过数据链来接收基准站的相关数据，还会采集相应的GPS观测的数据，并且在系统内进行组成差分观测值的实时处理，并且给出厘米级的定位结果，相关用时仅在2s之内。

1.2 测量的特点

相对传统的测量学和GPS常规的测量，RTK测量有以下几个特点：①定位的精度高。RTK的测量精度可以达到：lcm+1ppm（平面），2cm+ lppm（高程）。②可以快速的提供相应的三维坐标。③作业得距离远、效率高、操作简便。作业的半径可以达到15kin。④各个测站之间不需要通视，它们是独立观测值，不会存在误差的积累和传播。

2 RTK技术在水利施工测量中的相关应用

2.1 利用RTK技术进行河道地形图的测量

在水利施工工程时，测量河道地形图是水利施工测量的一个非常的重要方面，因其有较大数量难度，所以也是水利施工测量的一个难点。这是因为要对河道地形图进行测量，就必须要对水下的环境进行了解，然而水下的环境十分复杂，我们无法用肉眼观测，河道地形图是水利施工建设中一个重要的依据，它的精确性和准确性会对水利施工的建设质量造成严重的影响。传统河道地形测量的方式主要是用全站仪、三杆分度仪和六分仪，而且需要用探深仪来协助。这样的测量方式存在局限性，如工作量虽大但精度低、人员和配备要求较多、测量的范围有限等等。所以在当前的核桃地形图测量中已经广的应用了RTK技术。此技术具工作量小、精度高、效率高等特点，现在已经成了我国水利施工工程测量的重要测量方法。它的操作流程有以下的几个步骤：

首先要连接电脑、RTK和探测仪，再通过软件把测量点进行精确定位，测量出来。然后再用导航软件来对测量点指导，让其只在指定位置进行移动进而使用RTK技术和探测仪进行相关的测量，将测量的结果输入终端，让专门河道测量的软件进行数据处理，最后再将河道的精确地形图显示出来。

2.2 对加密控制点的测量

大多数水利施工工程建设都处在偏远的地区，很难保障所有高级的控制点质量，所以需要用常规控制的测量方法，就是对距仪导线和对三角网。在水利施工工程开始之前需要进行实地的测量，RTK的加密测量控制点就是是一种常用测量方法。传统测量方法数据精度较低，还需要较大工作量。在加密控制点的测量中采用RTK技术，测区的15km范围内，测量点的数量只要超过三个，这样，不仅减少大量工作量，也可以提高工作效率，相比之下具有更高的可操作性。

2.3 对数字化地形图的测量

RTK测量技术可以实现快速的定位，实时掌控坐标结果，而且可以新的地形静态测量和动态数据分析。测量地形时，要先估量地形情况，或使用数据收集的方法以对地形进行前期的估量，并用图形方式显示收集完成的地形特点，进而形成数字化的管道地形图。

2.4 施工放样测量

用RFK随机软件中的放样功能，进行点、曲线、直线的放样功能，来进行施工的放样测量。先输入已设计的已知坐标为目标点和参考点，流动站所在的实地位置的坐标为修正点，用手簿的屏幕上的图形来显示出待定点相对目标点的偏移距离，指示移动流动站进行移动，直到所要求精度达到满足，也可以用来找已知的坐标点，其方法与上述的方法一样。

3 RTK技术的使用

3.1 摸清仪器的特性

要通过在多种情况下反复的试验，要摸清各部分仪器的不同的特性，如是否能达到数据标称的精度，要在多种条件下进行测量误差计算与作业半径的大小，摸清各仪器的稳定性能及在各种情况下初始化的能力和所需要耗的时间等等问题，以便在使用的时候能得心顺手。

3.2 注重基准的位置的选择

基准站应该尽量的设置于点位高的相应控制点上，以方便接收卫星的信号与数据链的信号，控制点的间距离应该小于RTK技术有效的作业半径3/4倍。为了方便对RTK技术测量的成果进行数据的控制与检核以及避免工作时出现的盲点，要在测量的区域内的环境不良的地区增加一些相应的控制点。

3.3 合理的选择作业的时间

合理的选择作业的时间，然后通过下载相对应的星历文件以便更好地了解测量区域的卫星的不同分布的情况，编制可以实施的相关作业的计划，应该避开信号盲区与电离层的干扰较大时段，进而提高作业的效率。

4 RTK技术在水利工程施工测量中的应用方向

在水利施工工程测量中使用RTK技术，关键是在于对RTK测量数据的质量进行提高和保障，提高测量数据的精度，减少RTK的测量错误，有以下几种方法：

4.1 校正进行点

对于检测区域的点用已知的点来校正是不正确的，但可以对RTK技术测量进行已知点的比较校验。具体的做法是在完成系统初始化之后，通过对高精度的控制点进行反复的测量，或对附近已经测过的RTK点进行重新的测量，并且通过对比两次的测量数据，把误差的范围找出来，然后对RTK进行重新的测量。

4.2 控制电台的频率

在RTK技术的测量过程中，测量数据精度关键是在于电台频率。想要保障测量数据的精度，就必须要对电台频率进行适当控制。在不同地形环境和干扰源下，要使用不同电台的频率，使数据得传输质量得到应有的保障。当前很多的领域都已经开始应用RTK技术测量，RTK技术测量和传统的测量方式对比有很大方面的优势，它不受自然灾害、气候改变和交通条件的影响，能够降低测量的成本、时间而且节省物力人力。尽管这样，在水利施工工程的测量中，要对仪器的相关选择给予足够的重视。要根据RTK技术测量的规范要求相应选择测量站点和配套的接收机。

5 结束语

改革开放以后，我国各项科学技术都有了巨大的发展，测绘技术同样也得到飞快发展。RTK技术因其高科技的含量而不断运用水利施工工程项目各方面，大大的提高水利施工测量的成果精确度和工作效率。我国的水利施工工程测量中通过应用RTK技术，不仅提高了水利施工工程测量的效率和精确度，而且减少了外在的因素对数据测量工作的一些影响。但同时也应该看到RTK技术还没有达到十全十美的程度，要不断对其进行规范，争取更加提高RTK技术的数据测量的精准度。

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1004-7344（2016）03-0089-02

2016-1-15