解遜 熊杰 催穎 魏江東 吳嬌 張雪鵬

（長江航道測量中心）

GPS RTK配合電子經(jīng)緯儀在航道測量中的應(yīng)用

解遜 熊杰 催穎 魏江東 吳嬌 張雪鵬

（長江航道測量中心）

GPS定位技術(shù)的進步與發(fā)展，并憑借其高效、準(zhǔn)確、可靠等優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代航帶測量中，同時GPS RTK測量技術(shù)也依靠其高精度、高實用性能，改變了傳統(tǒng)的航道測量方式，提高了航道測量的效率和精度，有效節(jié)約了測量時間，推動航道測量步入了全新的時代。本文結(jié)合工程實例，對GPS RTK配合電子經(jīng)緯儀在航道測量中的應(yīng)用進行分析。

GPS；RTK；電子經(jīng)緯儀；航道測量

傳統(tǒng)航道測量運用三角導(dǎo)線、全站儀測距導(dǎo)線、交會法等為主要的測量方式，測量效率低、進度慢，并且人力、物力、時間的耗費大。然而GPS測繪技術(shù)的發(fā)展與RTK技術(shù)的興起，為航道工程測量提供了全新的發(fā)展契機，RTK即實時動態(tài)定位，其測量精度可達到20mm＋2ppm，該技術(shù)的水下地形測量中的應(yīng)用，不僅避免了航道測量過程中對時間的浪費，并在很大程度上提高了航道測量的精確度與可靠度。在實際的航道工程測量中，利用電子經(jīng)緯儀與GPS RTK相配合，可以在花費極少，但是精度極高的情況下完成航道測量，進一步保障航道測量的精確與高效。

1 GPS RTK技術(shù)與電子經(jīng)緯儀

GPS技術(shù)由地面檢測站、空間衛(wèi)星、用戶設(shè)備構(gòu)成，可全天性、實時性、連續(xù)性的進行導(dǎo)航定位，為用戶提供三維坐標(biāo)。RTK（實時動態(tài)定位）是基于載波相位觀測的實時差分技術(shù)，以無線數(shù)據(jù)通訊的建立保障實時動態(tài)測量。RTK技術(shù)的工作原理為選取高定位精度的控制點為基準(zhǔn)點，架設(shè)接收機為參考站，連續(xù)觀測衛(wèi)星，接收機一方面接收衛(wèi)星信號，另一方面借助無線電傳送設(shè)備對觀測數(shù)據(jù)進行接收，并通過藍牙與流動站和電腦相連，再利用相對定位原理計算出流動站的測量精度，顯示出三維坐標(biāo)，RTK技術(shù)可測量碎部地形點。

普通經(jīng)緯儀利用內(nèi)置度盤對角度進行測量，在讀數(shù)顯微鏡中會顯示出角度值，讀數(shù)時易產(chǎn)生誤差。而電子經(jīng)緯儀為光學(xué)電子儀器，利用電子度盤測量角度，在屏幕中讀取數(shù)據(jù)，這種儀器簡單輕便，直接在顯示屏讀取數(shù)據(jù)，直觀準(zhǔn)確。電子經(jīng)緯儀的工作原理為，架設(shè)測量儀器，測量角度與距離對測量點的位置和高程進行確定，圖版、花桿結(jié)合電子經(jīng)緯儀可測量碎部地形點。

2 GPS RTK配合電子經(jīng)緯儀在實際航道測量中的應(yīng)用

2.1 工程概況

2010年10月澮河祁縣船閘通航，但祁縣閘與南坪閘間19km的航道長期以來不同航，此航段需按照四級航道要求進行整治，才能容許500t級船舶通航。該航道測量是對該河段的平面與高程控制、水位觀測、地形與水深測量等，以1：20000為其測量比例尺，以CAD建模成圖，以GPS-C為首級平面控制，測量方式為沿河道布設(shè)GPS導(dǎo)線點及圖根點，兩岸陸域地形為200m，測量面積10km2，水深測量面積2km2，工期為30個工作日。測量設(shè)備為6臺雙頻GPS接收機，2臺電腦、2臺電子經(jīng)緯儀、1臺測深儀、多套測量成圖軟件。

2.2 平面控制測量

結(jié)合測區(qū)自身特點及航道施工定位、驗收及維護工作的實際要求，在河道中每隔5km架設(shè)兩個GPS點，測量過程中，架設(shè)1臺靜態(tài)GPS置于已知點上，架設(shè)2臺在未知點上，按照這種形式測量其他已知點。同步觀測時間應(yīng)多于45min，已符合GPS測量要求。最后通過GPS測算軟件計算得出平差結(jié)果符合規(guī)范要求。

2.3 碎部地形測量

地形測量時，200m的地形范圍包括陡坎線至河道水邊線，其中的地形點較多，另外，澮河兩邊樹林繁密，因此，應(yīng)利用RTK結(jié)合電子經(jīng)緯儀的方式進行測量。測量過程中可在附近高點架設(shè)起基準(zhǔn)站，在已知控制點對移動站進行校正，進而獲取校正參數(shù)。在測站點上架設(shè)電子經(jīng)緯儀，對碎部點花桿進行測讀，獲得距離、高程、角度等相應(yīng)數(shù)據(jù)，工作人員將其記錄在電腦上，對這些數(shù)據(jù)進行整理計算后得出各碎部點坐標(biāo)，再由繪圖人員將坐標(biāo)各點繪制到圖紙上，同時標(biāo)注高程，參照現(xiàn)場實際繪制出等高線及地物輪廓圖。結(jié)束外業(yè)之后，由內(nèi)業(yè)工作人員將所測坐標(biāo)繪制到繪圖軟件中，參照現(xiàn)場測圖將地形勾繪出來，電子航道地形圖由此產(chǎn)生。

2.4 航道水深測量

水深測量利用SED-28型測深儀結(jié)合RTK技術(shù)，首先進行碎部地形測量，進行RTK校正，獲取校正參數(shù)，在測深桿上方放置GPS移動站，并將測深儀線路連接好，然后，將測深軟件打開，在其中錄入校正參數(shù)，即可開展水深測量。航道測量過程中，澮河河段基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)鏈可達到4～5km的傳播范圍，縮短了傳統(tǒng)交會測量中花費在經(jīng)緯儀前方的搬站時間。只需在1艘測深艇上配備1名駕駛員和1人進行電腦操作即可，1d時間便可完成4km2測量面積。降低了航道測量作業(yè)的勞動強度，緩解了作業(yè)時的緊張情緒，提高了測量工作效率，使傳統(tǒng)水深測量實現(xiàn)了全新的轉(zhuǎn)變。

3 結(jié)語

綜上，平面定位測量時，RTK技術(shù)的測量精度較為穩(wěn)定，其自動記錄與實時測量技術(shù)將會在水深測量及碎部測量中凸顯更大的作用。而電子經(jīng)緯儀作為成熟的電子測量儀器也在碎部測量方面呈現(xiàn)了積極的主導(dǎo)作用。在實際航道尤其是野外測量中，RTK配合電子經(jīng)緯儀更加快捷有效的解決了測量問題，不僅提高了工作質(zhì)量與效率，也在很大程度上降低了作業(yè)成本。GPS技術(shù)的日益精進會促使GPS RTK技術(shù)在航道測量中擁有更加廣闊的應(yīng)用范圍。

[1]程晉紅.GPS RTK配合電子經(jīng)緯儀在航道測量中的應(yīng)用探討[J].科技風(fēng)，2010（14）.

[2]張紅軍.GPS RTK定位技術(shù)在航道測量中的應(yīng)用[J].中國水運（下半月），2011（04）.

[3]張旭巍.GPS RTK測繪技術(shù)在航道測量中的精度分析及實踐研究[J].中國水運（下半月），2009（01）.

P228.4

A

1004-7344（2016）09-0180-01

2016-3-10

解 遜（1965-），男，湖北武漢人。