RTK技术在水利工程测量中的应用

袁凯 孙海伟

旬邑县水资源工作站 陕西咸阳 711300

在我国，水利工程是一项利国利民的工程，近些年，随着各种施工技术的不断发展，水利工程施工质量和数量在不断扩大。在水利工程施工前，对水利工程施工现场进行准确的测量，是保障后期水利工程施工质量的重要基础。RTK技术是一种新的测量技术，这种测量技术不仅有着很高的精准度，同时在操作起来比较简单，测量数据完整性比较好，在水利工程测量中发挥着重要的价值和作用，同时对于提高水利工程施工速度和施工质量也有着很大的推动性作用。

1 RTK测量技术介绍

1.1 RTK测量技术的概念

RTK是实时动态的英文缩写，RTK测量技术是通过对两个测量站载波相位观测量的差分方法来把基准站采集的载波相位供应位置发送到用户接收机上，之后进行坐标计算。RTK测量技术是一种新的卫星定位测量方法，应用在野外测量可以更加准确的得到厘米级的精准性定位，可以说RTK测量技术是GPS应用的重大里程碑。常被应用在一些工程放样、各种控制测量和地形测图中，在很大程度上提升了测量工作的效率和质量。

1.2 RTK测量技术实施原理

RTK测量技术在进行测量过程中，主要是实现基准站、流动站和数据链三部分的衔接。其中基准站是RTK测量技术开展测量的基础，主要作用是进行数据信息的输出和接收，流动站主要是为了辅助基准站来进行数据采集的，流动站位置选择具有很强的灵活性。数据链是整个测量工程中数据信息整合的重要载体。RTK测量技术的实施原理是测量工作人员把基准站信息接收机放在特定的坐标参考点上之后，通过GPS定位系统和设备进行链接来获取更加精准的数据信息。在RTK测量技术运行的过程中，所有数据传出都是依靠数据链来进行输出和接收的，比如，基础坐标、载波相位观测值、伪距观测值、信息接收器的工作状态等等。流动站在接收到相关的数据信息之后，会对这些数据信息进行周期性搜索和分析，整个RTK测量系统也开始进入到正常的测量工作状态，如下图1所示。流动站在接收到测量任务后，和GPS定位系统之间建立起信息联系，获取相关的载波相位数据信息，并借助于内差分的方式来进行模糊处理，最终获取准确的坐标参数信息。

图1 RTK测量技术工作原理图

1.3 RTK测量技术在水利工程测量应用注意事项

在水利工程测量中应用RTK测量技术时，需要根据采用的计算方法来对转换参数进行明确，并且在此之前需要对三个或者三个以上的已知坐标先进行点校核。在进行测量时要保障选择的几个基准点的范围覆盖到整个水利工程区域范围中，并且每个基准点之间的距离还要控制在一定的范围内。在对参数信息进行转换时，要先在电子手簿中进行数据的输入，之后利用相关程序来进行计算。所以，在选择基准点位置时要尽量选择一些比较开阔的位置，不能受到其他物体遮挡，这样才可以实现基准点和GPS卫星信号的有效传输。因为，基准点周围的建筑物体、高压线和水域等都会对电磁波产生很大的干扰，所以，选择基准点时要尽可能避开高压线、建筑物体和水面，选择一些没有电磁波信号干扰的位置。另外，为了避免风力对基准点测量产生影响，还要加固基准点，保障基准点的稳定性，确保测量准确性。此外，因为基准点中设置了无线电有效发射距离，所以，可以把基准点设置在合适的高度上，提高无线电的传输效率和质量。

2 RTK测量技术在水利工程测量中应用的价值和优势

2.1 RTK测量技术具有更高的精准性

在以往的水利工程测量中，需要根据实际的施工现场情况来设置合适的控制测量点的数量，如果测量点的数量增多，那么测量的工作量也会增加，这样也就降低了测量数据的准确性[1]。RTK测量技术在水利工程测量中的运用，可以有效的减少人工测量的失误率，通过RTK测量技术中的基站和流动站来获取更多的数据信息，并对这些数据信息进行精准的分析，提高数据测量的精准度，此外，还可以根据实际的需求情况来对选择相关的等级测绘标准，为水利工程的后期施工提供准确的数据参考。

2.2 RTK测量技术具有很高的便捷性

在以往的水利工程测量中，主要是由测量人员对整个施工区域进行数据测量、汇总和分析，计算出可用的数据信息。这种测量方法准确性不高，并且测量操作比较繁琐，工作效率非常低，此外，为了提高测量结果的准确性，测量人员还需要进行多次的反复性测量，这样也就增加了测量工作的压力。RTK测量技术的应用，可以直接利用相关的器械和设备来对测量区域进行数据信息的采集和汇总和分析，减少了人工测量中的很多工序和环节，减少了测量人员的工作压力，在一定程度上提高了测量工作效率和测量数据的应用价值。

2.3 RTK测量技术具有很高的自动化水平

水利工程的测量需要借助于丰富的数据支撑，以此来获取更多工程测量信息。RTK测量技术在水利工程中的应用可以很好的提升水利工程自动化测量效率和质量，并借助于信息化技术来对搜集的数据信息进行处理，比如，通过云计算和大数据技术来对采集的数据进行针对性处理，提高数据信息处理效率。此外，因为所测量的数据信息量非常大，在进行数据信息处理过程中，利用云存储技术还可以对海量的数据信息进行存储，在很大程度上节省了测量设备的存储空间。这些效果都是依托于自动化信息技术来实现的，所以，RTK测量技术在水利工程中的应用还有着很高的自动化水平[2]。

3 RTK测量技术在水利工程测量中的应用分析

3.1 水利工程中地形测量的运用

水利工程大多建立在水域中或者是水域周围，所以，在进行水利工程测量过程中，需要对水域和水域周围的情况进行全面测量。在实施RTK测量技术的过程中，为了更好确保测量数据信息的准确性，需要先在水利工程的中心区域设置一个中心控制基准站点，并以此站点为控制基准点，进行其他站点的设置。其他测量站点设置时，站点和基准站点的距离要控制在2000米-3500米之间。此外，必要时还可以在测量范围内设置一些其他测量站点，之后再对各个站点采集的数据信息进行转换[3]。在进行地形测量时，要同时控制各个测量站点在1分钟内来进行集中测量，进行多次测量后，要对同一时间节点内的测量数据进行集中分析，并根据不同时间节点测量的数据来进行平均数据信息的分析，以此来作为水利工程中地形测量参考数据。

3.2 水利工程中平面图测量的运用

水利工程中的平面图测量是一项非常重要的测量工作。在进行平面图RTK测量的过程中，一般情况下需要先进行工程平面图的绘制。之后，在第一次进行测量时，先要绘制1：500的地形图，并在地形图上标注出各个测量点的位置，同时还需要设置不同的测量点，以此来保障测量的准确性。然后，根据各个测量点数据传输到基站点的数据转换结果来作为测量参考数据。在实际测量过程中，特别要注意的是要确保坐标差值比较大的情况，如果出现这种问题需要对坐标点进行重新选择，之后再进行数据信息的测量和分析。

3.3 水利工程中高程测量的运用

在进行水利工程的高程测量中，RTK测量技术的应用需要选择相复合等级的测量控制点。在进行相关数据信息搜集之后，针对不同的测量等级来明确误差范围，之后再对测量数据信息进行平差处理。比如，如果水利工程测量标准分为四等水准来进行测量，那么就需要把每千米的误差范围控制在0.45cm以内。之后，通过对这些数据进行综合性的分析来计算出水利工程施工范围内的高程数据信息。水利工程中的工程测量要先选择合适的基准点，对整个水利工程的测量数据信息进行准确计算；并结合水利工程测量知识来合理的控制测量误差，尽量把误差控制在最小范围内，避免出现多次测量误差累计扩大误差值的问题[4]。

3.4 水利工程测量中RTK测量技术应用保障措施

（1）卫星问题的解决措施；RTK测量技术在水利工程测量中的应用主要是依靠GPS卫星信息来进行数据信息的感知和定位搜集的，所以，卫星数据的搜集更多，更准确，才可以确保RTK测量的准确性和完整性。但是，在实际应用过程中经常会出现卫星数量不足，覆盖范围不够广泛，地形地势限制等多方面的影响，需要由测量人员进行处理。所以，针对这些问题，要以卫星预测来提前进行RTK测量设备和测量路径的选择、定位，避免受到测量区域范围内卫星信号差的影响。另外，还要根据测量区域的地形、环境、地势等外界环境情况来明确基站点和通讯方式的选择，确保卫星通视，提高RTK测量数据搜集的准确性和完整性。

（2）RTK测量中信号问题的解决措施；受到多种因素影响，RTK测量过程中会出现信号传输不稳定，数据加工受限制，电磁波干扰等问题，这些问题会严重影响到RTK测量设备对数据信息的收集和分析，从而影响到最终数据测量的准确性和完整性。所以，需要对RTK测量设备的信号通路进行调整和完善，避免地理因素和环境等因素产生的电磁波信号干扰。如果信号干扰比较严重的时候，还可以采用分布式方法来对RTK通信进行加密处理，通过这种方式来保障信息采集的准确性和全面性[5]。此外，还可以通过对RTK设备进行多次校验、重复项目测量等方式来提高RTK系统数据信息分析的准确性和完整性，确保RTK测量在水利工程测量中的应用效率。

4 结语

和以往的水利工程测量方式相比较来说，RTK测量技术有着众多优势，比如，RTK测量的准确性高、便捷性强、应用范围广、具有自动化优势，在很大程度上不仅缩短了测量时间，提高了测量的工作效率，同时，还保证了水利工程测量的准确性和安全性，不用通过人工测量就可以实现精准测量，为水利工程测量作业的准确性提供了重要保障。因此，在水利工程测量中应用RTK测量技术，不仅可以提升水利工程测量的准确性，同时对于促进水利工程高速发展也有着非常重要的意义。