摘要： 本文根據(jù)作者多年從事水文測(cè)量工作對(duì)GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，通過(guò)實(shí)際運(yùn)用得出一些有益結(jié)論，僅供同行參考。
關(guān)鍵詞：水文測(cè)量；GPS-RTK；
1 前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展GPS 技術(shù)技術(shù)不斷提高，目前水文測(cè)量中GPS-RTK 測(cè)量技術(shù)廣泛實(shí)用。GPS-RTK 全球定位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)在水文測(cè)量中的應(yīng)用，極大地提高了水文測(cè)量的測(cè)點(diǎn)精度和工作效率，加快了水文科技進(jìn)步的步伐。GPS 在測(cè)量中的應(yīng)用通常有四種基本模式，即 GPS 靜態(tài)模式、GPS 快速靜態(tài)模式、GPS 動(dòng)態(tài)模式和 GPS-RTK 模式。
2 GPS-RTK 測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理
2.1 GPS-RTK 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
實(shí)際上GPS 全球定位技術(shù)與 RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)相結(jié)合的以載波相位觀測(cè)為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地動(dòng)態(tài)測(cè)量移動(dòng)測(cè)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位。GPS-RTK 全球定位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)由 GPS 導(dǎo)航衛(wèi)星、基準(zhǔn)站、移動(dòng)站、無(wú)線通訊電臺(tái)以及動(dòng)態(tài)差分測(cè)量軟件組成。GPS-RTK 全球定位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。
2.2 RTK 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
RTK 是 GPS-RTK 中的載波相位差分實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)。RTK 系統(tǒng)由一個(gè)基準(zhǔn)站、一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)站及無(wú)線電通訊電臺(tái)三部分組成。基準(zhǔn)站由GPS 天線、GPS 接收機(jī)、UHF 天線、UHF 超高頻發(fā)射電臺(tái)、基準(zhǔn)站控制器、供電電源等組成。移動(dòng)站由 GPS 天線、GPS 接收機(jī)、UHF 天線、UHF 超高頻接收電臺(tái)、移動(dòng)站控制器、電腦、供電電源等組成。RTK 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。
2.3 GPS-RTK 測(cè)量系統(tǒng)的工作原理
在 GPS-RTK 測(cè)量系統(tǒng)中，GPS 天線的位置是衛(wèi)星信息的實(shí)際采集點(diǎn)；GPS 接收機(jī)的作用是接收、處理、存儲(chǔ)衛(wèi)星信息；基準(zhǔn)站 UHF 超高頻發(fā)射電臺(tái)用于向移動(dòng)站發(fā)送信息，移動(dòng)站 UHF 超高頻接收電臺(tái)用于接收來(lái)自基準(zhǔn)站的信息； 動(dòng)態(tài)差分測(cè)量軟件存于移動(dòng)站電腦中。
GPS RTK 測(cè)量的工作原理是： 基準(zhǔn)站 GPS 接收機(jī)對(duì)所有可見(jiàn) GPS 衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)， 并將其觀測(cè)數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)站已知的基本信息 （基準(zhǔn)站的坐標(biāo)、天線高程），通過(guò) UHF 超高頻發(fā)射電臺(tái)實(shí)時(shí)地發(fā)送給移動(dòng)站。 與此同時(shí)，移動(dòng)站上的 UHF 超高頻接收電臺(tái)接收來(lái)自基準(zhǔn)站的信息，GPS 接收機(jī)接收來(lái)自 GPS 衛(wèi)星的信息。 移動(dòng)站利用動(dòng)態(tài)差分測(cè)量軟件對(duì)所接收的基準(zhǔn)站信息和衛(wèi)星信息進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算 先得到移動(dòng)站相對(duì)于基準(zhǔn)站的坐標(biāo)差ΔX、ΔY、ΔH 然后再得到移動(dòng)站的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo) X、Y、H。GPS-RTK 測(cè)量系統(tǒng)能夠達(dá)到厘米級(jí)的三維定位精度，在測(cè)程 20 km 以內(nèi)可達(dá) 1 cm。
3 GPS-RTK 的測(cè)量流程
3.1 測(cè)前準(zhǔn)備GPS-RTK 測(cè)量前應(yīng)根據(jù)測(cè)量特點(diǎn)做一些必要的內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備作。內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備包括：
1 輸入已知坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。若無(wú)此參數(shù)，應(yīng)整理已知測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)資料，以備求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。已知點(diǎn)應(yīng)盡可能在測(cè)區(qū)中心，控制點(diǎn)的位置應(yīng)符合 GPS 作業(yè)的要求；
2 輸入每個(gè)放樣點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo) 以便實(shí)測(cè)時(shí)準(zhǔn)確放樣。
3.2 求坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)
由于 GPS-RTK 測(cè)量的是實(shí)時(shí)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，因此在地方獨(dú)立坐標(biāo)系上進(jìn)行測(cè)量時(shí)，就需要求出轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行地方獨(dú)立坐標(biāo)系和 WGS-84 坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。求解方法是先以 GPS 靜態(tài)方式布設(shè) GPS控制點(diǎn) 獲得各點(diǎn)的地方坐標(biāo)和 WGS-84 坐標(biāo)，再利用同一點(diǎn)的兩種坐標(biāo)求出轉(zhuǎn)換參數(shù)。求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)所選用的控制點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于 2 個(gè)。
3.3 基準(zhǔn)站的選定
基準(zhǔn)站的選定應(yīng)做到以下幾點(diǎn)，以滿足基準(zhǔn)站和移動(dòng)站間信息傳輸質(zhì)量的要求。
1 基準(zhǔn)站應(yīng)設(shè)立在具有已知坐標(biāo)的控制點(diǎn)上；
2 基準(zhǔn)站應(yīng)盡可能設(shè)置于測(cè)區(qū)內(nèi)高程較高的無(wú)遮擋物的位置，最好設(shè)置在高大建筑物上；
3 基準(zhǔn)站周?chē)鷳?yīng)盡可能沒(méi)有 GPS 信號(hào)和無(wú)線信號(hào)反射物，避開(kāi)其他干擾源，如電臺(tái)、電視臺(tái)、高壓線塔、無(wú)線電發(fā)射臺(tái)等；
4 UHF 超高頻電臺(tái)的天線應(yīng)架設(shè)在 GPS 接收機(jī)天線的北側(cè)。
3.4 測(cè)量步驟
首先檢查基準(zhǔn)站工作情況，設(shè)置基準(zhǔn)站參數(shù)。將基準(zhǔn)站安置在按以上要求選定的控制點(diǎn)上，打開(kāi)GPS 接收機(jī)，輸入點(diǎn)號(hào)、WGS-84 已知坐標(biāo)、天線高程。檢查電臺(tái)工作是否正常，檢查接收到的衛(wèi)星數(shù)是否大于 5 顆。然后檢查移動(dòng)站工作情況，設(shè)置移動(dòng)站參數(shù)。檢查電臺(tái)工作是否正常，打開(kāi) GPS 接收機(jī)，檢查接收到的 GPS 衛(wèi)星顆數(shù)，調(diào)節(jié)移動(dòng)站電臺(tái)的接收頻率與基準(zhǔn)站電臺(tái)頻率相一致�；鶞�(zhǔn)站和移動(dòng)站檢查設(shè)置完成后就可以開(kāi)始測(cè)量任務(wù)了。
GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的內(nèi)業(yè)工作相對(duì)簡(jiǎn)單，只要將外業(yè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)下載到電腦，經(jīng)測(cè)量軟件對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理后，儲(chǔ)存和輸出測(cè)量成果即可。
4 GPS-RTK 水文測(cè)量的比較優(yōu)勢(shì)
水文測(cè)量的工作內(nèi)容及工作量極大，僅《水文普通測(cè)量規(guī)范》一個(gè)規(guī)范規(guī)定的水文調(diào)查與水文測(cè)量的內(nèi)容和項(xiàng)目就有數(shù)十項(xiàng)之多，比如：河流的平水期、豐水期、枯水期的劃分；河流彎曲及平直情況、河寬、坡度（比降）、橫斷面、水位、水深、流速、流量、水溫及泥沙含量等等。傳統(tǒng)的測(cè)量方法即耗時(shí)又耗力，用于 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行水文測(cè)量，可以減輕水文測(cè)量工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高水文測(cè)量工作的效率。下面以水文測(cè)站地形測(cè)量、大斷面測(cè)量及配合 ADCP 的流量測(cè)驗(yàn)為例，分別說(shuō)明 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)在水文測(cè)量中的比較優(yōu)勢(shì)。
4.1 地形測(cè)量
在水文地形測(cè)量中最能體現(xiàn)出采用 GPS-RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)越性。 《水文巡測(cè)規(guī)范》規(guī)定每逢“0”或“5”的年份以及地形發(fā)生明顯變化的時(shí)候，就必須對(duì)水文測(cè)站周?chē)牡匦巫鲆淮卧敿?xì)的測(cè)量。采用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等做這項(xiàng)工作時(shí)，每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量都需要 2-3 名工作人員，并且要求測(cè)點(diǎn)間通視，需要在水文測(cè)站范圍內(nèi)建立一個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)網(wǎng)，然后才能對(duì)其他測(cè)點(diǎn)施測(cè)。外業(yè)完成后，還要電子成圖 內(nèi)業(yè)量也不少。采用 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，僅需 1 名帶著移動(dòng)站的工作人員，按照正確的測(cè)量流程，輸入測(cè)點(diǎn)特征編碼，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)上停留幾秒鐘的時(shí)間，就可以測(cè)得該點(diǎn)的位置坐標(biāo)。測(cè)量人員只需在測(cè)區(qū)內(nèi)“走”一遍，就可以完成全部外業(yè)工作。外業(yè)完成后，專業(yè)的測(cè)量軟件對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中的計(jì)算處理，短時(shí)間內(nèi)就能輸出該測(cè)區(qū)的地形圖數(shù)據(jù)。相比之下 GPS-RTK 測(cè)量技術(shù)極大地提高了測(cè)量效率。
4.2 大斷面測(cè)量
通常水文測(cè)站大斷面測(cè)量所采用的儀器是鋼尺、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀以及全站儀等，鋼尺用了丈量測(cè)點(diǎn)間的距離，水準(zhǔn)儀測(cè)量高程并布置高程控制點(diǎn)，經(jīng)緯儀以及全站儀用于確定測(cè)點(diǎn)方位。測(cè)量時(shí)每種儀器都需要至少 2 名工作人員來(lái)操作。在測(cè)量地形復(fù)雜的環(huán)境，比如水面較寬、雜草灌木叢生、斷面有江心洲等情況，用鋼尺、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀以及全站儀等儀器進(jìn)行測(cè)量的難度與強(qiáng)度就更大。采用 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行大斷面測(cè)量，這些問(wèn)題就迎刃而解了。還是只需 1 個(gè)人帶上移動(dòng)站。按測(cè)量流程在移動(dòng)站內(nèi)輸入斷面線，校核 2-3 個(gè)測(cè)點(diǎn)，根據(jù) GPS 導(dǎo)航，直接在斷面線上施測(cè)其他測(cè)點(diǎn)即可完成。
采用 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行大斷面測(cè)量，每一個(gè)測(cè)點(diǎn)均在斷面線上，測(cè)點(diǎn)密集數(shù)據(jù)量大，斷面測(cè)量精度高。
4.3 配合 ADCP 流量測(cè)驗(yàn)
聲學(xué)多普勒流速剖面儀 ADCP 流量測(cè)量中，由于河底走沙的存在，流量測(cè)驗(yàn)結(jié)果不夠準(zhǔn)確，需要采用其他儀器和方法加以修正。在這種情況下，可以利用 GPS-RTK 提供的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，修正聲學(xué)多普勒流速剖面儀 ADCP 流量測(cè)驗(yàn)的精度。表1 為某水文站采用 GPS-RTK 技術(shù)修正 ADCP 流量測(cè)驗(yàn)精度對(duì)比情況。從表 1 中可以看出，采用 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)后的流量誤差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于不采用 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)時(shí)的情況。
5 結(jié)束語(yǔ)
GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)以其快捷、精準(zhǔn)的特點(diǎn)，在進(jìn)行水文測(cè)量中得到了廣泛地應(yīng)用，大大地提高了水文測(cè)量工作效率。但是由于 GPS 技術(shù)本身存在的精度問(wèn)題，GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)目前還不能完全取代傳統(tǒng)的測(cè)量方法。相信隨著 GPS 技術(shù)完善和發(fā)展，GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)一定會(huì)給我們帶來(lái)更多地驚喜。
參考文獻(xiàn)：
[1] 婁建民.GPS RTK技術(shù)在庫(kù)區(qū)水文大斷面測(cè)量中的應(yīng)用[J].陜西水利，2008 154（5） ：65-67.
[2] 章茂林.GPS在水面流速流向測(cè)量中的應(yīng)用. 水利水文自動(dòng)化，2006，78（1）33-35.
關(guān)鍵詞：水文測(cè)量；GPS-RTK；
1 前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展GPS 技術(shù)技術(shù)不斷提高，目前水文測(cè)量中GPS-RTK 測(cè)量技術(shù)廣泛實(shí)用。GPS-RTK 全球定位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)在水文測(cè)量中的應(yīng)用，極大地提高了水文測(cè)量的測(cè)點(diǎn)精度和工作效率，加快了水文科技進(jìn)步的步伐。GPS 在測(cè)量中的應(yīng)用通常有四種基本模式，即 GPS 靜態(tài)模式、GPS 快速靜態(tài)模式、GPS 動(dòng)態(tài)模式和 GPS-RTK 模式。
2 GPS-RTK 測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理
2.1 GPS-RTK 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
實(shí)際上GPS 全球定位技術(shù)與 RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)相結(jié)合的以載波相位觀測(cè)為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地動(dòng)態(tài)測(cè)量移動(dòng)測(cè)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位。GPS-RTK 全球定位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)由 GPS 導(dǎo)航衛(wèi)星、基準(zhǔn)站、移動(dòng)站、無(wú)線通訊電臺(tái)以及動(dòng)態(tài)差分測(cè)量軟件組成。GPS-RTK 全球定位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。
2.2 RTK 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
RTK 是 GPS-RTK 中的載波相位差分實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)。RTK 系統(tǒng)由一個(gè)基準(zhǔn)站、一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)站及無(wú)線電通訊電臺(tái)三部分組成。基準(zhǔn)站由GPS 天線、GPS 接收機(jī)、UHF 天線、UHF 超高頻發(fā)射電臺(tái)、基準(zhǔn)站控制器、供電電源等組成。移動(dòng)站由 GPS 天線、GPS 接收機(jī)、UHF 天線、UHF 超高頻接收電臺(tái)、移動(dòng)站控制器、電腦、供電電源等組成。RTK 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。
2.3 GPS-RTK 測(cè)量系統(tǒng)的工作原理
在 GPS-RTK 測(cè)量系統(tǒng)中，GPS 天線的位置是衛(wèi)星信息的實(shí)際采集點(diǎn)；GPS 接收機(jī)的作用是接收、處理、存儲(chǔ)衛(wèi)星信息；基準(zhǔn)站 UHF 超高頻發(fā)射電臺(tái)用于向移動(dòng)站發(fā)送信息，移動(dòng)站 UHF 超高頻接收電臺(tái)用于接收來(lái)自基準(zhǔn)站的信息； 動(dòng)態(tài)差分測(cè)量軟件存于移動(dòng)站電腦中。
GPS RTK 測(cè)量的工作原理是： 基準(zhǔn)站 GPS 接收機(jī)對(duì)所有可見(jiàn) GPS 衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)， 并將其觀測(cè)數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)站已知的基本信息 （基準(zhǔn)站的坐標(biāo)、天線高程），通過(guò) UHF 超高頻發(fā)射電臺(tái)實(shí)時(shí)地發(fā)送給移動(dòng)站。 與此同時(shí)，移動(dòng)站上的 UHF 超高頻接收電臺(tái)接收來(lái)自基準(zhǔn)站的信息，GPS 接收機(jī)接收來(lái)自 GPS 衛(wèi)星的信息。 移動(dòng)站利用動(dòng)態(tài)差分測(cè)量軟件對(duì)所接收的基準(zhǔn)站信息和衛(wèi)星信息進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算 先得到移動(dòng)站相對(duì)于基準(zhǔn)站的坐標(biāo)差ΔX、ΔY、ΔH 然后再得到移動(dòng)站的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo) X、Y、H。GPS-RTK 測(cè)量系統(tǒng)能夠達(dá)到厘米級(jí)的三維定位精度，在測(cè)程 20 km 以內(nèi)可達(dá) 1 cm。
3 GPS-RTK 的測(cè)量流程
3.1 測(cè)前準(zhǔn)備GPS-RTK 測(cè)量前應(yīng)根據(jù)測(cè)量特點(diǎn)做一些必要的內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備作。內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備包括：
1 輸入已知坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。若無(wú)此參數(shù)，應(yīng)整理已知測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)資料，以備求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。已知點(diǎn)應(yīng)盡可能在測(cè)區(qū)中心，控制點(diǎn)的位置應(yīng)符合 GPS 作業(yè)的要求；
2 輸入每個(gè)放樣點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo) 以便實(shí)測(cè)時(shí)準(zhǔn)確放樣。
3.2 求坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)
由于 GPS-RTK 測(cè)量的是實(shí)時(shí)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，因此在地方獨(dú)立坐標(biāo)系上進(jìn)行測(cè)量時(shí)，就需要求出轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行地方獨(dú)立坐標(biāo)系和 WGS-84 坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。求解方法是先以 GPS 靜態(tài)方式布設(shè) GPS控制點(diǎn) 獲得各點(diǎn)的地方坐標(biāo)和 WGS-84 坐標(biāo)，再利用同一點(diǎn)的兩種坐標(biāo)求出轉(zhuǎn)換參數(shù)。求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)所選用的控制點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于 2 個(gè)。
3.3 基準(zhǔn)站的選定
基準(zhǔn)站的選定應(yīng)做到以下幾點(diǎn)，以滿足基準(zhǔn)站和移動(dòng)站間信息傳輸質(zhì)量的要求。
1 基準(zhǔn)站應(yīng)設(shè)立在具有已知坐標(biāo)的控制點(diǎn)上；
2 基準(zhǔn)站應(yīng)盡可能設(shè)置于測(cè)區(qū)內(nèi)高程較高的無(wú)遮擋物的位置，最好設(shè)置在高大建筑物上；
3 基準(zhǔn)站周?chē)鷳?yīng)盡可能沒(méi)有 GPS 信號(hào)和無(wú)線信號(hào)反射物，避開(kāi)其他干擾源，如電臺(tái)、電視臺(tái)、高壓線塔、無(wú)線電發(fā)射臺(tái)等；
4 UHF 超高頻電臺(tái)的天線應(yīng)架設(shè)在 GPS 接收機(jī)天線的北側(cè)。
3.4 測(cè)量步驟
首先檢查基準(zhǔn)站工作情況，設(shè)置基準(zhǔn)站參數(shù)。將基準(zhǔn)站安置在按以上要求選定的控制點(diǎn)上，打開(kāi)GPS 接收機(jī)，輸入點(diǎn)號(hào)、WGS-84 已知坐標(biāo)、天線高程。檢查電臺(tái)工作是否正常，檢查接收到的衛(wèi)星數(shù)是否大于 5 顆。然后檢查移動(dòng)站工作情況，設(shè)置移動(dòng)站參數(shù)。檢查電臺(tái)工作是否正常，打開(kāi) GPS 接收機(jī)，檢查接收到的 GPS 衛(wèi)星顆數(shù)，調(diào)節(jié)移動(dòng)站電臺(tái)的接收頻率與基準(zhǔn)站電臺(tái)頻率相一致�；鶞�(zhǔn)站和移動(dòng)站檢查設(shè)置完成后就可以開(kāi)始測(cè)量任務(wù)了。
GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的內(nèi)業(yè)工作相對(duì)簡(jiǎn)單，只要將外業(yè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)下載到電腦，經(jīng)測(cè)量軟件對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理后，儲(chǔ)存和輸出測(cè)量成果即可。
4 GPS-RTK 水文測(cè)量的比較優(yōu)勢(shì)
水文測(cè)量的工作內(nèi)容及工作量極大，僅《水文普通測(cè)量規(guī)范》一個(gè)規(guī)范規(guī)定的水文調(diào)查與水文測(cè)量的內(nèi)容和項(xiàng)目就有數(shù)十項(xiàng)之多，比如：河流的平水期、豐水期、枯水期的劃分；河流彎曲及平直情況、河寬、坡度（比降）、橫斷面、水位、水深、流速、流量、水溫及泥沙含量等等。傳統(tǒng)的測(cè)量方法即耗時(shí)又耗力，用于 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行水文測(cè)量，可以減輕水文測(cè)量工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高水文測(cè)量工作的效率。下面以水文測(cè)站地形測(cè)量、大斷面測(cè)量及配合 ADCP 的流量測(cè)驗(yàn)為例，分別說(shuō)明 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)在水文測(cè)量中的比較優(yōu)勢(shì)。
4.1 地形測(cè)量
在水文地形測(cè)量中最能體現(xiàn)出采用 GPS-RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)越性。 《水文巡測(cè)規(guī)范》規(guī)定每逢“0”或“5”的年份以及地形發(fā)生明顯變化的時(shí)候，就必須對(duì)水文測(cè)站周?chē)牡匦巫鲆淮卧敿?xì)的測(cè)量。采用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等做這項(xiàng)工作時(shí)，每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量都需要 2-3 名工作人員，并且要求測(cè)點(diǎn)間通視，需要在水文測(cè)站范圍內(nèi)建立一個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)網(wǎng)，然后才能對(duì)其他測(cè)點(diǎn)施測(cè)。外業(yè)完成后，還要電子成圖 內(nèi)業(yè)量也不少。采用 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，僅需 1 名帶著移動(dòng)站的工作人員，按照正確的測(cè)量流程，輸入測(cè)點(diǎn)特征編碼，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)上停留幾秒鐘的時(shí)間，就可以測(cè)得該點(diǎn)的位置坐標(biāo)。測(cè)量人員只需在測(cè)區(qū)內(nèi)“走”一遍，就可以完成全部外業(yè)工作。外業(yè)完成后，專業(yè)的測(cè)量軟件對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中的計(jì)算處理，短時(shí)間內(nèi)就能輸出該測(cè)區(qū)的地形圖數(shù)據(jù)。相比之下 GPS-RTK 測(cè)量技術(shù)極大地提高了測(cè)量效率。
4.2 大斷面測(cè)量
通常水文測(cè)站大斷面測(cè)量所采用的儀器是鋼尺、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀以及全站儀等，鋼尺用了丈量測(cè)點(diǎn)間的距離，水準(zhǔn)儀測(cè)量高程并布置高程控制點(diǎn)，經(jīng)緯儀以及全站儀用于確定測(cè)點(diǎn)方位。測(cè)量時(shí)每種儀器都需要至少 2 名工作人員來(lái)操作。在測(cè)量地形復(fù)雜的環(huán)境，比如水面較寬、雜草灌木叢生、斷面有江心洲等情況，用鋼尺、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀以及全站儀等儀器進(jìn)行測(cè)量的難度與強(qiáng)度就更大。采用 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行大斷面測(cè)量，這些問(wèn)題就迎刃而解了。還是只需 1 個(gè)人帶上移動(dòng)站。按測(cè)量流程在移動(dòng)站內(nèi)輸入斷面線，校核 2-3 個(gè)測(cè)點(diǎn)，根據(jù) GPS 導(dǎo)航，直接在斷面線上施測(cè)其他測(cè)點(diǎn)即可完成。
采用 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行大斷面測(cè)量，每一個(gè)測(cè)點(diǎn)均在斷面線上，測(cè)點(diǎn)密集數(shù)據(jù)量大，斷面測(cè)量精度高。
4.3 配合 ADCP 流量測(cè)驗(yàn)
聲學(xué)多普勒流速剖面儀 ADCP 流量測(cè)量中，由于河底走沙的存在，流量測(cè)驗(yàn)結(jié)果不夠準(zhǔn)確，需要采用其他儀器和方法加以修正。在這種情況下，可以利用 GPS-RTK 提供的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，修正聲學(xué)多普勒流速剖面儀 ADCP 流量測(cè)驗(yàn)的精度。表1 為某水文站采用 GPS-RTK 技術(shù)修正 ADCP 流量測(cè)驗(yàn)精度對(duì)比情況。從表 1 中可以看出，采用 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)后的流量誤差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于不采用 GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)時(shí)的情況。
5 結(jié)束語(yǔ)
GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)以其快捷、精準(zhǔn)的特點(diǎn)，在進(jìn)行水文測(cè)量中得到了廣泛地應(yīng)用，大大地提高了水文測(cè)量工作效率。但是由于 GPS 技術(shù)本身存在的精度問(wèn)題，GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)目前還不能完全取代傳統(tǒng)的測(cè)量方法。相信隨著 GPS 技術(shù)完善和發(fā)展，GPS-RTK 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)一定會(huì)給我們帶來(lái)更多地驚喜。
參考文獻(xiàn)：
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