论RTK测绘在水利工程中的应用

鞠浩

【摘要】随着市场经济的快速发展，现代测绘技术成为当前经济发展过程中的一个重要手段。加强测绘技术的应用有助于各项工程的快速发展。RTK技术是在GPS测绘技术上发展起来的一种重要測绘技术种类，也是GPS测量技术的一个突破。本文对RTK技术在测绘过程中的应用进行分析和探讨。

【关键词】水利工程；RTK测绘；技术原理

1、RTK的基本原理

RTK是英文Real Time Kinematic的缩写，意思是实时动态测量技术，RTK测量技术属于GPS测量技术的一种，是在原有的测量技术上研制而成的，由三个部分组成：1）数据链；2）基准站接收机；3）流动站接收机。RTK测量技术的工作原理是：首先，把一台GPS接收机安装在基准站上，然后对一切可见卫星进行持续的观察，把观察到的测站信息以及相关数据，以无线电传输的方式进行实时发射，发射到流动站，在流动站GPS接收机的接收下进行相关数据的接收，最后，再根据相对定位的特点，准确算出三维坐标以及精度。

2、水利测量工程对RTK技术的应用

2.1 对河道地形图进行测量

对河道地形图进行测量时，由于水下地形很复杂，而人眼又无法观看得到，因此，河道地形测量是其中最难的环节。河道地形资料是不是准确，对水利工程建设起着至关重要的作用。对河道地形进行测量，传统的方法大部分是采用三杆分度仪、六分仪以及全站仪，然后在测深仪的配合下进行测量。不过，传统的测量技术存在一些不足，例如：测量范围受到限制，精度不高，工作量大，所需要的人员多等。随着科学技术的发展，在测量中，GPSRTK技术也得到快速发展，并在河道地形测量方面得到广泛使用。主要包括：河道测量软件；中海达数字单（双）频测深仪等。而RTK在进行河道地形测量是根据这样的步骤来进行的：首先，把RTK、测深仪以及笔记本电脑进行相连接，再通过导航软件对测量点进行定位，测量点在导航软件的指导下在指定的位置移动，RTK和测深仪再把测出的数据进行导入，导入到笔记本电脑，再由河道测量软件进行处理，河道地形图由此形成。通过以往对RTK测量技术的应用，RTK的应用不仅使测量精度得到提高，不仅使工作时间减少，使工作量得到缓解，并且河道地形图为以后信息系统的建立提供了很好的依据。

2.2 对加密控制点进行测量

实际操作中，当要对某一项工程进行测量时，首先要进行控制测量。由于水利工程大部分都在偏远的地区，高等级控制点不多，以往是采用常规的控制测量方法进行测量，是对距仪导线和三角网进行测量，不仅工作量大，而且精度不高。而采用RTK加密测量控制点则方便快捷，只需要在测区15km的范围内有3个以上的测量控制点就可以进行测量，操作起来非常方便，平均每天可以测量四十几个加密控制点，大大提高了工作效率。

3、RTK技术在水利测绘领域的应用

3.1平面控制测量

在测量工程中，常规的导线测量的控制方式慢慢被淘汰，利用RTK技术控制网测量和部分碎部测量得到应用。其基本优点为首先是高精度，其次观测时间短，应用RTK测量时，当每个流动站与基准站相距在15km以内时，流动站观测时间每站观测仅需几秒钟。

3.2 放样测量

在水利工程测量过程中，采取RTK点放样和线路放样，采用点放样时，首先将放样点坐标和静态网中的坐标转换参数一起上传到GPS流动站中，然后根据所放点标识进行实地放样。进行线路放样时首先在室内根据线路中心线的弯道元素编制线路中心线文件，将该文件和坐标转换参数上传到GPS流动站接收机，在实地依桩号和所放点与中心线关系进行现场放样。

3.3高程测量

GPS测量资料与水准测量资料相结合来确定区域性大地水准面的高程是一种有效的方法。这种方法要求GPS观测点具有水准测量资料且密度适当，分布比较均匀 利用高精度GPS定位技术精密确定观测点的大地高程差，并根据建立的适当大地水准面数学模型，内插出计算点的高程异常或异常差，从而得出特定点的正常高程。利用RTK技术进行纵、横断面测量，形数据点的采集工作，大大提高了作业质量和生产效率。

4、RTK技术应用实例

4.1工程概况

某河道上新建一拦河闸，为了结合水闸平面布置、轴线比较及水利模型试验工作，需要进行水下地形测量。水下地形测量范围由水闸轴线上轴线方案上游5km至下轴线方案下游lkm范围，整个测区视野开阔，河道水面最宽约250m。本工程测量采用GPSRTK技术作业，使用Trimble 5700GPS系统，应用其电子手簿TSCI进行数据处理。

4.2测深仪器的选择

由于本工程水域面积较大、水深较深、流速较快，采用传统的测深杆、测深绳测量水深，精度较低，费工费时，故选用回声测深仪进行测量。测深点平面定位与水深测量同步进行。开展测量前对测深仪在测区内进行声速测定，通过测点处实际水深与校正测深仪测深值的比较，校正测深仪声速，保证水深值的正确性。

4.3外业测量

采用Trimble 5700 GPS自动采集水下地形点的平面坐标及高程，测量过程中实时传输RTK作业数据，使测深仪数据与GPS同步自动记录。

4.4内业处理

外业工作结束后，利用计算机对外业数据进行分析及整理，并通过数字化成图软件成图输入。测量过程中由于使用了RTK技术，无须进行复杂的观测和内插。

结语：

随着经济快速发展，在当前的经济建设过程中各种工程测绘变得越来越重要，加强测绘技术的应用是提高测绘精度和准确度的重要措施。在GPS测绘技术上发展起来的一种测绘技术是RTK，不仅可以对被测对象进行准确的定位，还能进行实时动态的测量，相对于静态GPS测量，其精度更高，效率更高。

参考文献：

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[2]鲁秀清，徐长宇.浅谈RTK在地形图测绘外业中的应用[J].赤峰学院学报（自然科学版），2010（06）.

[3]白纪武.浅谈RTK在市政道路工程测量中的应用[J].山西科技，2008（33）.