GPS-RTK在河流沿岸加高改造工程中的应用

贾家琳，靳 祠

(1.四川水利职业技术学院测绘工程系，四川 崇州，611231；2.成都理工大学地球科学学院，成都，610059)

GPS-RTK在河流沿岸加高改造工程中的应用

贾家琳1，靳 祠2

(1.四川水利职业技术学院测绘工程系，四川 崇州，611231；2.成都理工大学地球科学学院，成都，610059)

加高改造工程GPSRTK高程异常

1 工程概况

成都市清水河沿岸部分地段一侧加高工程建设，目的是以防止河水冲上岸，影响附近居民的正常生活。该工程测量的主要任务，是测出这部分地段的高程与对岸特征点的高差，生成断面图，用于计算填方量。

清水河部分地段测区呈带状，长约3km，沿岸树木茂盛，通视效果较差，但是上空相对较为空旷，房屋离岸边相对较远，没有大型的电磁波干扰源，没有高压电线。

本次测量使用中海达V8型的RTK一套(一个基准站，两个流动站)，NikonDTM-530全站仪一台，成图软件使用的是CASS7.1。

2 GPS RTK的工作原理

GPS-RTK技术的工作原理，是实时地将至少两台测站的载波相位观测量进行差分处理的定位方法。在进行GPS-RTK工作时，既要收集卫星传送数据，也要将观测到的数值和站点坐标信息进行整理，并将整合后的信息传送给流动站。流动站需要对卫星观测信息进行有效采集，并且同时将收取到来自基准站的数据链信息在系统内进行分析处理。两组数据分别来自采集和接收，再对这两组数据进行实时载波相位差分的处理，最后得出一个精确的定位信息。差分处理是RTK数据处理的一种最主要的方法，它是将基准发出的数据信息即载波相位传送给流动站，并由流动站的工作人员将这些数据进行求差解算坐标。

3 GPS RTK在河道断面测量中的应用

此测区无已知点，故采用假定两个已知点，利用全站仪测定两点的相对位置关系，给出两点的假定坐标。RTK作业的具体做法如下：

(1)在测区河岸旁相对较高处架设好并启动基准站，测出基准站的WGS-84坐标系下的坐标及大地高；

(2)启动流动站，输入流动站的天线高。在基准站和流动站同步接收到卫星颗数超过5颗并且无线电数据通信正常后进行初始化，在流动站显示固定解后即可开始工作；

(3)利用两个假定坐标的已知点进行点校正，根据四参数法+高程拟合，反算出基准站点假定坐标系下的坐标及正常高。必须注意查看尺度比，当尺度比在0.9999～1.0001之间，即可开始进行河道断面测量，否则要重新采集或者检查已知点的正确性。

该测区是狭长带状且没有控制网，如果使用全站仪测量，要先进行导线测量布设控制网，再进行断面测量，这样要架设很多站，这种测量工作既费时又费力，工作效率极低。因此，本次测量我们采用RTK技术直接测量断面点。由于没有完整的GPS控制网，且考虑到本项目为小比例尺测量，因此必须严格控制解算后的尺度比在0.9999～1.0001之间，以此保证高程异常差值在允许范围内。

最终用全站仪检测了个别点，其高程精度都达到了厘米级。因此我们可以相信，只要在卫星状态比较理想、信号条件比较好、外界影响比较小时，使用GPS-RTK测高程都应该能够达到厘米级的水平，可以满足此次工程的精度要求。

4 应用建议与总结

4.1 使用RTK测量对信号要求较高。当附近有许多树木、房屋遮挡或者有高压电线时，最好选用电台模式(该模式相对信号强度较大)。最好选择最佳作业时段，以减少测量误差。

4.2 误差随距离的增大而增大，如选择电台模式，信号也会随着距离的增大而减弱，因此流动站与参考站的距离不宜太远，一般超过5km，建议重设基准站。

4.3 由于RTK设备相对较多，建议工作前一定要检验仪器是否带全带够，是否都能够正常工作，以免耽误测量进度。

4.4 在进行RTK工作时，最好带上全站仪，往往在个别没有信号或者不方便的时候，还可以利用全站仪进行测量。比如此次测量，需要对岸个别点来了解两岸的相对高差，如果用RKT测量，必须将流动站拿到对岸(交通极不方便)，此时我们用RKT做了支点，再利用全站仪的免棱镜功能很轻松地测得了对岸个别点的高程。

4.5 利用RTK进行河流沿岸加高改造工程测量十分方便，可以大大提高作业效益和测量精度，减少野外控制测量的工作。但当流动站信号失锁，无法达到固定解，或者不方便到达的地方，还是需要利用全站仪进行作业，所以RTK技术还是不能完全取代常规测量。

〔1〕徐绍铨，张华海，杨志强等.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2008.7.

〔2〕黄丁发，熊永良，周乐韬等.GPS卫星导航定位技术与方法[M].北京：科学出版社，2009.

〔3〕赵建虎，周丰年，张红梅.船载GPS水位测量方法研究[J].测绘通报，2001.8(增)：1～3.

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〔5〕孙振辉.RTK技术在河道测量中的应用[J].山西建筑，2009，10(30)：356～357.

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贾家琳(1983-)，女，讲师，研究方向为测绘工程、GNSS定位测量。