□宋德軍(黔南州水利水電勘測設計院)

0 引言

我國的水資源總體來說比較豐富，很多水利工程都分布在山區(qū)，給水利工程的測量工作帶來了很大的困難。隨著時代的發(fā)展進步，新的科學的測量方法逐漸取代了傳統(tǒng)的測量方法，RTK技術就是其中一種。該項技術能夠克服地質(zhì)條件復雜的難題，提高測量精度，實時性強。未來在我國水利工程測量中的應用范圍也將會越來越廣泛。

1 RTK的基本原理及其優(yōu)勢

1.1 RTK基本原理

RTK技術是一種常用的水利測量技術，它屬于GPS測量技術的一種，能夠進行實時測量，主要包含3個方面的內(nèi)容：第一，RTK技術包含多個數(shù)據(jù)鏈，可以說，RTK數(shù)據(jù)的獲取就是依靠這些數(shù)據(jù)鏈得來的。第二，基準站接收機，基準站接收機是用來接受和分析數(shù)據(jù)的一個中轉站，它能夠方便工作人員獲取數(shù)據(jù)。第三，流動站接收機。流動站接收機的作用是將一些難以觀測到的、地形比較復雜地區(qū)的測量信息進行收集和記錄。其工作原理首先是工作人員要把GPS接收機分別安放在已有的基準站上，然后對衛(wèi)星進行實時觀測，將所觀測到的數(shù)據(jù)輸送給流動觀測站，然后再根據(jù)數(shù)據(jù)測算出準確的地點。

1.2 RTK技術在水利工程測量中的優(yōu)點

①工作效率高。工作效率明顯提高是RTK技術明顯區(qū)別于傳統(tǒng)測量技術的優(yōu)點，通常情況下，對于地形和地勢條件普通的地區(qū)，使用RTK技術能夠測量8 km以內(nèi)的測量范圍，而且不需要使用大量的人力、物力和財力，減少資源浪費的同時還能夠提高工作效率，減輕工作人員的勞動量。②定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠。RTK技術是在GPS技術的基礎上發(fā)展起來的，繼承了GPS的眾多優(yōu)點，同時進行了創(chuàng)新。RTK技術的測量范圍比較廣闊，只要按照使用程序進行操作，在滿足一定條件的情況下盡量減小誤差就能夠提高定位精度，同時得到的數(shù)據(jù)也是相對精確的。由于RTK技術的使用條件比較簡單，能夠使用在相對復雜的地勢條件中，而且不需要花費太多的人力，減少了意外事故的發(fā)生，最大程度上保證了數(shù)據(jù)和人員的安全性。③降低了作業(yè)條件要求。傳統(tǒng)的測量方法對于地勢、地形、外界自然環(huán)境的要求較高，只有滿足這些規(guī)定的要求時才能夠進行測量。RTK技術與傳統(tǒng)的測量方式之間有很大的差別，它對于作業(yè)環(huán)境的要求并不高，因此，其應用范圍較大，不容易受到外界環(huán)境的影響。④操作簡便，容易使用，數(shù)據(jù)處理能力強。相對于傳統(tǒng)的測量方式而言，RTK技術測量操作更加方便簡單，對于工作人員的技術要求也沒有那么嚴格，只需要在測量前對基準站的準確坐標進行記錄，然后就可以進行正式測量了，通過一系列的數(shù)據(jù)收集和處理工作就能夠繪制出地形圖。RTK處理技術還有一個明顯的優(yōu)勢就是其自動化和智能化程度較高，因此，很容易將接收到的信息進行處理。

2 水利測量工程對RTK技術的應用

2.1 對河道地形圖進行測量

對河道地形圖進行測量是RTK測量技術應用于水利測量工作中的一個重要體現(xiàn)之一。由于河道地形圖的測量工作比較復雜，因此，需要發(fā)揮RTK技術的優(yōu)勢進行測量。河道地形圖的測量絕大多數(shù)的工作都是在水下開展的，水下的形式難以把握，而人眼又無法看到，所以工作人員必須合理運用RTK技術，確保所獲取的地形資料準確無誤。傳統(tǒng)的測量方法是通過3桿分度儀、6分儀以及全站儀等幾個儀器開展的，不過這種測量方法存在很大的缺陷，如測量所花費的時間較長，等到測量結果分析出來以后地形情況已經(jīng)發(fā)生了變化，測量結果已不符合實際情況；測量的范圍不夠廣泛，且測量結果的精確度不高；測量所需要花費的人力資源較多。以上這些問題都迫切需要革新傳統(tǒng)的測量方法，隨著科學技術的發(fā)展，RTK技術在河道地形圖測量中的應用范圍逐漸擴大。在具體的實踐中，使用RTK技術進行河道測量的步驟如下：首先將所需要使用的儀器與筆記本電腦相連接，然后通過控制電腦對測量點進行定位和觀測。其次，將測量所得的數(shù)據(jù)輸入到筆記本電腦里，然后再通過軟件進行處理，就得到了測量地形圖。這樣得到的河道地形圖與實際情況相符，所有過程的時間并不長，因此，測量的精度較高，工作人員的工作量也較少。

2.2 對加密控制點進行測量

對加密控制點進行測量是測量工作中的重點內(nèi)容之一，同時也是難點。上文中已經(jīng)提到我國大多數(shù)的水利工程都在偏遠的山區(qū)，因此，控制點很難設置。過去通常都是采用傳統(tǒng)的測量方法進行測量，通過距儀導線和3角網(wǎng)進行測量，這樣的測量方式不僅需要耗費大量的人力、物力和財力，而且容易受到外界自然環(huán)境的影響，精確度也不高。而RTK技術的應用能夠有效地改善這種情況，不僅方便快捷而且精確度較高，只需要保證在測區(qū)的15 km范圍內(nèi)有3個以上的測控點就可以開展測量工作。

2.3 對數(shù)字化地形圖進行測量

采用RTK技術進行測量，不僅可以進行快速定位，對坐標結果還能得到實時掌握，因此，可以對地形進行測量。當要進行地形測量時，可以根據(jù)地形的情況繼續(xù)測量，也可以在數(shù)據(jù)采集的功能下進行，對于采集完成后的地形點將以圖形的方式顯現(xiàn)，然后形成數(shù)字化管道地形圖。

2.4 RTK配合測深儀進行水域斷面測量

這部分工作主要對水域的斷面進行測量，首先需要利用現(xiàn)有地形圖初步設計河道斷面的位置，而后進行實地勘探確定基點并得到基點的平面坐標以及高程等參數(shù)。借助計算機記錄好各個斷面基點的3維坐標，通過內(nèi)業(yè)處理完成斷面的航線設計。采集數(shù)據(jù)時要實時校核數(shù)據(jù)的精度及準確性。最終將所得的3維坐標數(shù)據(jù)輸入計算機進行處理，必要時需進行補測工作。只有將所有數(shù)據(jù)校核完畢后，才能經(jīng)專業(yè)處理軟件繪出各航段斷面圖形。

3 RTK在作業(yè)中容易出現(xiàn)的問題及解決措施

3.1 受衛(wèi)星狀況限制

RTK測量技術主要是通過衛(wèi)星獲取測量數(shù)據(jù)的，如果測區(qū)無法被衛(wèi)星所覆蓋，那么測量的數(shù)值的準確性就無法得到保障，特別是對于一些高山峽谷以及城市的高樓林立處，信號可能被遮擋從而導致測量數(shù)值出現(xiàn)偏差。對于這種情況，在實施作業(yè)的過程中就需要通過星歷預告配合進行測量。

3.2 數(shù)據(jù)鏈傳輸受干擾和限制、作業(yè)半徑比標稱距離小的問題

RTK測量數(shù)據(jù)的傳輸需要通過數(shù)據(jù)鏈，而數(shù)據(jù)鏈的傳輸如果遇到高山或者是較高的建筑物時就無法順利開展，對于這種情況則需要將基準站的海拔位置提高，使其位于測量區(qū)域的最高點。

3.3 精度和穩(wěn)定性問題

雖然RTK測量對于自然環(huán)境的要求不高，但是其容易受到衛(wèi)星狀態(tài)的影響，從而影響其精確度，為了解決這個問題需要重復測量或者是增加校核的次數(shù)，提高測量結果的精確度。

4 結語

總而言之，RTK技術在水利工程測量中的應用有效的提高了水利工程的測量水平，為水利工程的順利開展奠定了基礎，同時促進了我國水利事業(yè)的發(fā)展。在具體的應用實踐中需要注意提高工作人員的工作責任心、合理使用儀器，提高計算的精確性，以保證測量結果的準確性。鑒于RTK測量技術的應用對于我國水利事業(yè)發(fā)展的重要性，因此，本文研究這個課題具有非常重要的現(xiàn)實意義。

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