摘要:RTK技術(shù)是對兩個測量站所采集的相位觀測量進行差分處理的技術(shù)手段。文章針對RTK動態(tài)測量作業(yè)原理進行分析,結(jié)合RTK作業(yè)時需注意的問題和應(yīng)用優(yōu)勢,通過研究RTK動態(tài)測量技術(shù)在水利工程測量中的具體應(yīng)用,目的在于提高數(shù)據(jù)信息獲取的準(zhǔn)確性,為水利工程施工提供科學(xué)性的數(shù)據(jù)支持。
關(guān)鍵詞:RTK動態(tài)測量技術(shù);水利工程測量;平面控制測量
水利工程作為一項惠民工程,隨著建筑技術(shù)體系的不斷成熟,水利工程規(guī)模也在不斷擴大。為了提升水利工程施工的有序性,施工單位需要做好前期的測量工作。RTK動態(tài)測量屬于新類型的測量技術(shù),但是該技術(shù)具備測量精準(zhǔn)度高、操作簡單、數(shù)據(jù)采集完整度高等優(yōu)勢,將其應(yīng)用到水利工程測量當(dāng)中,對提高水利工程施工速度有著積極的意義。
1RTK動態(tài)測量作業(yè)原理
RTK技術(shù)在實際應(yīng)用過程中,其可以分為基準(zhǔn)站、流動站與數(shù)據(jù)鏈三部分。基準(zhǔn)站是RTK技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ),主要用于接收或輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,流動站是輔助基準(zhǔn)站進行數(shù)據(jù)采集的站點,其分布位置相對靈活。數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)沁M行數(shù)據(jù)信息整合的主要載體。該技術(shù)的主要應(yīng)用原理是測量人員在測量過程中,將基準(zhǔn)站接收機架設(shè)置在既定的坐標(biāo)參考點上,同時將設(shè)備與GPS定位系統(tǒng)進行連接,使其可以準(zhǔn)確獲取到所需要的相關(guān)信息。包括該測量站點的基礎(chǔ)坐標(biāo)、偽距觀測值、載波相位觀測值、現(xiàn)階段接收機的工作狀態(tài)等,所有數(shù)據(jù)的傳輸都需要依托于數(shù)據(jù)鏈進行傳輸,流動站在接到相關(guān)數(shù)據(jù)信息之后,會對數(shù)據(jù)信息進行初始化操作,在完成周期性搜索之后,整個系統(tǒng)的運行情況開始進行動態(tài)作業(yè)。流動站在收到相關(guān)測量數(shù)據(jù)信息之后,會與GPS系統(tǒng)進行對接,獲取到相應(yīng)的載波相位數(shù)據(jù),利用內(nèi)差分處理進行模糊度分析,從而獲取到準(zhǔn)確的坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息。
2RTK作業(yè)時需注意的問題
受到RTK作業(yè)情況的影響,在對測量數(shù)據(jù)信息進行轉(zhuǎn)換操作時,需要對作業(yè)區(qū)域已知三個坐標(biāo)點進行確定,利用相應(yīng)的計算方法,對求解高程轉(zhuǎn)換參數(shù)進行確定。為了提升測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,需要確保參與測量的基準(zhǔn)點分布比較均勻,同時還可以覆蓋到整個水利工程的作業(yè)區(qū)域。為了提高WGS-84坐標(biāo)系與當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系數(shù)學(xué)模型的擬合程度,進而提高待測點的精度,通常要聯(lián)測盡可能多的已知點。轉(zhuǎn)換參數(shù)的計算通常有兩種方法:一是充分利用已有的GPS控制網(wǎng)資料,將多個已知點的WGS-84坐標(biāo)與相應(yīng)的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)輸入電子手簿中,利用內(nèi)置軟件,經(jīng)平差解算出轉(zhuǎn)換參數(shù);二是將基準(zhǔn)站架設(shè)在已知點或未知點上,流動站依次測量各已知點的WGS-84坐標(biāo),再將各已知點所對應(yīng)的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系的平面坐標(biāo)和高程輸入手簿中進行點校正,剔除校正殘差比較大的已知點,從而解算出兩坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。在作業(yè)時,基準(zhǔn)站一般要選擇在周圍沒有遮擋的開闊地方,以使基準(zhǔn)站能夠接收到盡可能多的GPS衛(wèi)星信號;考慮到電磁波干擾及湖面、水面及建筑物等帶來的多路徑效應(yīng),基準(zhǔn)站要遠(yuǎn)離無線電發(fā)射源、高壓線及水面;為了增大基準(zhǔn)站無線電有效的發(fā)射距離,要盡可能把基準(zhǔn)站選在地勢較高的地方,并穩(wěn)定牢固架設(shè),觀測期間不能有輕微晃動,以免影響測量精度。
3RTK動態(tài)測量在水利工程測量中的應(yīng)用優(yōu)勢
3.1測量精準(zhǔn)度高
傳統(tǒng)水利工程測量過程中,需要根據(jù)區(qū)域復(fù)雜程度適當(dāng)分布控制測量點個數(shù),由于測量點個數(shù)的增多,也增加了測量工作總量,提高了數(shù)據(jù)的容錯率。RTK動態(tài)測量技術(shù)的應(yīng)用,可以降低人為測量失誤導(dǎo)致的相關(guān)問題,并且在RTK動態(tài)測量技術(shù)當(dāng)中,可以利用基站與流動站對數(shù)據(jù)信息進行及時獲取,有效提升了數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性,同時還可以根據(jù)作業(yè)要求選擇相應(yīng)等級的測繪標(biāo)準(zhǔn),為水利工程的后續(xù)施工提供堅實的數(shù)據(jù)支持[1]。
3.2測量過程便捷度高
在傳統(tǒng)水利工程測量的過程中,測量人員需要對區(qū)域全范圍的數(shù)據(jù)進行測量,在完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集工作之后,再對采集的數(shù)據(jù)信息進行匯總分析,以得出作業(yè)區(qū)域的基礎(chǔ)地理信息。此類方法的工作效率較低,同時為了提升測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,需要應(yīng)用較為復(fù)雜的工序?qū)ζ溥M行測量,增加了數(shù)據(jù)采集的負(fù)擔(dān)。RTK動態(tài)測量技術(shù)的應(yīng)用,可以對作業(yè)區(qū)信息進行實時獲取,同時該技術(shù)在應(yīng)用過程中,其數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確度非常高,因此可以將測量過程適當(dāng)簡化,以減少測量人員的工作總量,提高數(shù)據(jù)信息應(yīng)用的整體價值。
3.3自動化水平較高
水利工程在施工過程中,需要依托于眾多的數(shù)據(jù)支持,以此來獲取到準(zhǔn)確的工程測量內(nèi)容。RTK動態(tài)測量技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升技術(shù)應(yīng)用的自動化測量水平,同時借助于信息化技術(shù)可以對信息進行快速處理,例如,依托于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的云計算技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理技術(shù),此類技術(shù)可以根據(jù)指令對采集數(shù)據(jù)進行針對性處理,有效提升數(shù)據(jù)信息的處理效率。并且考慮到所需要處理的數(shù)據(jù)信息總量較大,在對其進行處理時,可以借助云儲存技術(shù)對數(shù)據(jù)信息進行保存,節(jié)省了硬件設(shè)備的應(yīng)用空間。
4RTK動態(tài)測量技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用
4.1RTK平面控制測量
4.1.1地形RTK測量在水利工程建設(shè)過程中,考慮到水利工程建設(shè)區(qū)域在水域附近,因此在實際測量過程中,需要借助RTK技術(shù)對地形進行測量。在具體應(yīng)用過程中,為了提升實際測量效果,可以在水利工程的中間區(qū)域設(shè)置中心控制基點,以此為基準(zhǔn)進行其他基站的設(shè)置,相關(guān)測量點之間的間距保持在2.0~3.5km之間,為了提升數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性,可以在作業(yè)區(qū)內(nèi)設(shè)置三個C級聯(lián)測點與四個D級測量點,根據(jù)測量到的數(shù)據(jù)來轉(zhuǎn)換測量參數(shù)。在測量過程中,可以將所有基站的中心線進行集中,同時測量的時間控制在1min以內(nèi),采集不同時間段的觀測數(shù)據(jù),求取數(shù)據(jù)的平均觀測值。4.1.2綜合整治工程RTK測量在水利工程測量過程中,綜合整治工程也屬于非常重要的應(yīng)用內(nèi)容。在對該工程進行RTK測量的過程中,一般都需要應(yīng)用工程測量圖,在初始測量的過程中,需要對地形圖進行1:500地形圖的繪制,在地形圖中標(biāo)注相應(yīng)的控制測量點,并且可以選用相應(yīng)的GPS測量點,為了提高實際的測量應(yīng)用效果,在實際應(yīng)用的過程中,需要對選取恰當(dāng)?shù)腄級測量點進行測量,為了確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需要對數(shù)據(jù)進行兩次采集,從而有效提升測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外,在實際應(yīng)用的過程中,還需要對坐標(biāo)差值進行計算,若坐標(biāo)之間的差值過大,則需要對坐標(biāo)點進行重新篩選。
4.2RTK高程測量
在水利工程建設(shè)的過程中,高程測量也屬于非常重要的應(yīng)用環(huán)節(jié)。在測量時,可以選擇RTK控制點對工程進行對應(yīng)等級的測量。完成數(shù)據(jù)采集之后,對測量的數(shù)據(jù)信息進行平差,平差的誤差范圍需要結(jié)合測量等級進行確定,例如,水利工程采用的測量標(biāo)準(zhǔn)為四等水準(zhǔn)測量,那么每公里的誤差范圍應(yīng)控制在4.5mm以內(nèi),同時還需要將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進行綜合分析,由此得出該區(qū)域的高程數(shù)值。與上述兩種情況類似,在高程測量過程中,需要選取合適的測量基準(zhǔn)點,以此為基準(zhǔn)對其綜合分析,結(jié)合以往水利工程的測量經(jīng)驗,相鄰測量點之間的誤差需要控制在小范圍內(nèi),避免誤差累積。
5結(jié)語
相較于傳統(tǒng)水利工程測量方法,RTK動態(tài)測量技術(shù)具有很多應(yīng)用優(yōu)勢,在實際應(yīng)用過程中,技術(shù)人員需要優(yōu)化基準(zhǔn)站的選擇工作,同時將測量基點控制在控制網(wǎng)當(dāng)中,從而有效提升數(shù)據(jù)測量結(jié)果的準(zhǔn)確度,為水利工程施工提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
參考文獻
[1]劉茂春.全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)(RTK)測量在水利工程測量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代國企研究,2018(6):107.