浅析GPS-RTK在水利勘测中纵横断面测量的应用效果

1、浅析gps-rtk在水利勘测中纵横断面测量的应用效果普洱市水利水电勘测设计研究院摘要：gps-rtk是一种相对较为成熟的测量手段，具有高效、精确、 经济等优点，在工程测量中有着广泛运用。在水利勘测中，纵横断面测量是一项 十分重要的内容，与水利工程安全有着密切联系，提高纵横断面测量水平十分必 要。木文就在概述gps-rtk基木原理、系统构成和优点的基础上，对其在水利勘 测中纵横断面测量中的应用展开分析。关键词：gps-rtk；水利勘测；纵横断面测量；应用近些年来，随着科学技术的快速发展，水利勘测的技术和设备不断更 新，而gps-rtk技术出现，促进了水利勘测水平的提升。gps-rtk包括静态和快

2、 速静态测量、准动态和动态测量等，其测量精度十分职高，厘米级和毫米级均可 以实现，测量结果更为可靠，十分符合水利勘测纵横断面测量工作的需求。一、gps-rtk基木原理与优点()gps-rtk基木原理1. gps-rtk定位原理gps-rtk是一种新兴定位技术，其定位原理是：在基准站中，可以测 量到载波相位观测值，然后借助无线传播技术，将此观测值与基准站的坐标、伪 距观测值等全部传送到流动站中，流动站在接受数据后会差分处理载波相位，通 过计算后，就能够得到流动站与基准站坐标差值，然后在基准站坐标基础上，得 到流动站的详细坐标，完成定位。相较于传统测量定位技术，gps-rtk不仅测量 速度快使用范

3、围广、测量精度高，还可以在无通视条件下全天候作业。2. gps-rtk测量原理gps-rtk测量包括静态测量和动态测量两种，其测量原理各不相同, 其中，静态测量是通过借助两台及以上gps接收机，完成对同一目标区域的同步 观测，然后处理得到的数据，就可以获取测量间的wps-84基线向量，且向量精 密度较高；再利用平差、转换等方法，最终就可以确定测量点的详细坐标。在静 态测量中，无法实现实吋、动态测量的目标，所以，需要结合rtk技术来辅助。在动态测量中，以静态测量为基础，在gps接收机之间增加通讯系统, 就能够使之前相对独立的两个gps接收系统转变为有机的整体。在测量过程中, 利用无线电数字通讯系

4、统，流动站可以在第一时间得到基准站的各种观察数据和 信息，经处理后，即可实现上述定位功能。由此可见，通讯系统和数据处理是 gps-rtk测量的重要基础，必须提高通讯系统数据传输的水平，增强数据处理的 能力。（二）gps-rtk 的优点第一，流动点和基准点间无需通视。在gps-rtk测量中，数据的传输 是以无线通讯完成的，即使点与点之间存在间隔，无法通视,也可完成测量工作， 且gps网布设没有严格限定几何图形，所以，可以灵活选择gps点。第二，控制测量精度较高。在gps静态测量中，测量数据采取的是后 处理方式，能够达到很高的精度，是控制测量的首选方法。第三，测量速度快、效率高。在gps测量中，只

5、需要较短的时间，即 可完成一条基线的静态定位，其所需的观察时间，在不同精度条件下，通常为 l-3h,其至可以数分钟即可完成；在地形图测绘或图根控制中，利用rtk放样, 可以快速得到相应结果，效率十分高。第四，具有较高的自动化、操作便捷。在gps测量操作中，所有的数 据观察、传输以及处理，都是借助设备自带软件完成的，具有较高的自动化，测 量员需要操作的内容主要有：接收机的安装、天线高量取和仪器状态监测、环境 气候数据采集、开关机等，操作十分便捷。第四，全天候作业、适用范围广。相比于其他测量方法，gps测量对天气条件有较强的抗性，只要能够持续同步观 测到4颗以上卫星，就能够在任何吋间、任意地点完成

6、测量，实现全天候作业。 利用gps测量，可同吋完成测点平面和高程信息的测量，结合rtk技术，就能 够完成地形测绘、施工放样和纵横断面测量等，适用范围广泛。（三）gps的系统构成gps系统主要包括三个部分，分别是信号接收系统、数据传输系统和数据处理系 统，具体是指：首先，gps信号接收系统。在gps信号接收系统中，虽然从理论上而 言，单频接收机和双频接收机均可以，但由于单频接收机存在初始化吋间长、容 易失锁的弊端，达不到实吋动态测量的要求，信号接收系统采取的多是双频接收 机。其次，数据实吋传输系统。在gps测量中，流动站处理的数据必须是 基准站、流动站同一吋刻测量的，所以，必须保证数据是实时传输

7、的。在这种要 求下，gps数据实吋传输系统采用的无线通讯设备必须具有较高的质量，加上传 输数据量较大，系统需要有较高速率，通常而言，波特率要超过9600。第三，数据实时处理系统。基准站将自身信息与观测数据，通过数据 解算岀台后，即可进行每个历元的实吋处理，只要保持锁定四颗以上的卫星，并 具有足够的几何图形强度，就能随时给出厘米级的点位精度，因此，必须具备功 能很强的数据处理系统。二、gps-rtk在水利勘测中纵横断面测量的应用首先，在实行外部作业前，先将室内数据输入到手簿中，包括坐标和 控制点等，坐标是指需要测量纵横断面的设计坐标，控制点是需要使用的控制点。 同吋，为了确保信号能够传递到测量区

8、和流动站中，在设置接收机基准站吋，通 常会选择在整个测量区的中央位置。此外，为提高坐标位置的精确性，需要在测 量区四个方向上选择9个信息已知或已有的点，根据此点的坐标、高程等信息, 完成坐标参数的转换；还需要选择两个四级点进行联测，对坐标参数进行核对, 确保点位高程、平面坐标精度误差在2cm之内。其次，在gps-rtk测量纵横断面的过程中，以手簿中修正的坐标为基 础，确定中心线位置。然后测量放样点的高程，结合实际情况，在中心线上适当 加密高程点，完成对纵横断面需测量部位高程点的测量，为之后纵横断面垂直方 向测量创造良好条件3。如果勘测的水利工程位于平原地区，或者周边环境较为开阔吋，gps 接收

9、机信号基本不会出现中断，固定解可以在l2s内传输到gps接收机中，此 时，可以在走动过程中，同步昨晚放样和采点。如果测量地区信号条件较差，需 要通过多次初始化或者多次历元数量、采取多个单独历元采集的方法，提升定位 测量结果的精准度。第三，gps测量具有较好的灵活性，在纵横断面测量中，可以采取gps实吋动态测量的方法，这样一来，不仅能可以得到测量点的实口寸精度，也无 需设置通视条件，在完成定位精度后，即能停止观测，顺着河道渠线方向完成布 置，提高rtk建站的速度。同时，利用rtk技术，可以直接得到测量点的三维坐 标，快速完成对纵横断面各个点坐标和点位信息的采集，利用数据自动存储和处 理技术，通过计算机输入和输岀，就能够得到包括纵断面、桩号等信息的纵横断 面地图，工作效率快、人工成本低。结语：综上所述，gps-rtk测量是一种先进、高效的测量技术，相较于其他 测量方法而言，有着许多明显的优势，对于水利勘测中纵横断面测量有着重要作 用。因此，必须详细了解gps-rtk测量的基本原理，掌握gps系统的组成，在实 际纵横断面测量工作中，准确应用gps-rtk技术，做好测量各个关键点的控制, 保证gps-rtk测量结果的可靠、真实，提升纵横断面测量水平。参考文献：王学会浅议gps-rtk技术在水利工程渠道纵横断面测量中的应