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【摘 要】 GPS-RTK技术应用于水利工程水库测量中，主要是采用放样测量的方法，为了保证测量的准确性，需要对放样的控制网、基准站以及计算方式进行确定，从面提升测量效率，减少测量误差，提促进水利工程水库建设的顺利进行。
【关键词】 GPS-RTK；水库测量；应用
引言：
随着我国经济的发展，水利工程项目成为我国的重点项目之一，为做好水利工程项目的建设，需要提升科技建设水平，从面保证水利工程建设的质量。GPS-RTK技术是一种常用的测绘技术，在水利工程能够用于工程地势的探讨与探究，面且，精确度较高，实用性较强，所以，称为水利工程测量最为常见的测量技术，能够推进水利工程建设的发展。在水利工程水库测量中，GPS-RTK也能够发挥较大的作用。基于此，结合GPS-RTK的技术特点以及水利工程水库测量的需求，探讨GPS-RTK在水利工程水库测量的应用。
下面结合和硕县清水河水库工程1/500地形图测量实际，利用RTK进行库区数字测图，通过对RTK各项指标的作业精度分析，表明RTK技术应用于水利水电大比例尺数字测图，能有效提高工作效率，且能满足水利工程测量精度要求。
1. GPSRTK技术
GPS-RTK是GPS技术中的一种，其中RTK技术是Real Time Kinematic技术的简称，即采用动态测量技术探讨全球地质情况，是一种以载波相位测量为依据的测量技术。GPS-RTK技术的实现主要包括基准站接收机、数据链以及流动站接收机3个部分构成，采用卫星技术对地质进行连续性的检测观察，并且通过无线电将数据传输到流动站，根据数据集合GPS定位原理，对于流动站的精度以及三维坐标进行解释。相比于GPS测量技术，GPS-RTK具有快速定位三维坐标、定位精确度高以及能够实现远距离操作的有点，测站之间相互独立，能够尽量避免误差的累积。
2. GPSRTK技术在水利工程测量中具有的优势
2.1GPS技术在水利工程测量中具有的优势
在水利工程的测量工程中运用GPS技术，能满足各测量站之间不需要进行通视的需求。通过GPS的定位技术，可以有效保障水利工程严格按照工程图纸的设计开展各项施工操作，充分简化了传统施工中，各测量站之间必须保持通视这一繁琐工序，加快了工程的进度。此外，在水利工程测量中运用GPS测量技术进行观测，其消耗的时长通常为30分钟至40分钟，大大缩短了观测时间。在采用GPS测量技术进行操作时，流程简便，操作性强，具有较高的自动化程度。水利工程的测量工作人员只需将人线对中整平后，将该人线的高度测量出来，再将电源打开，即可进行工程自动测量的观测。
2.2 RTK技术在水利工程测量中具有的优势
与传统测量方法相比较，RTK技术在水利工程测量中具有以下优势：
（1）各测量站点之间不需要进行通视，得出的观测值是相互独立，因而不会出现误差积累传播。
（2）提高工程的测量精度。RTK测量技术能对地形点和地物点的坐标，以及地图中的图根控制点进行快速测定，此种方法在加大程度上减少了水利工程在实际测量过程中，众多不必要的测量操作，不但减少了工作人员的作业量，同时充分保障了测量结果的准确度。
（3）RTK测量技术中具备专业性较强的测图软件，在野外进行测量操作时，能将所需要的电子地图进行快速生成，并在参考已得出的数据的基础上，开展工程的施工放样操作。
3、工程概况
作业区位于和硕县北山，清水河出山口段。测区内无居民，测区地势总体北高南低，整体纵坡较大，海拔介于1300m—1600m之间。测区整体地形分为两部分，第一部分为引水枢纽上游至拟建上坝址段，此段作业区位于山区内，河道宽度介于10-30米左右，河道两侧山势陡峭，山体角度大于70度，比高大于100米，山体上雨水冲刷出的冲沟较多，在拟建下坝址右岸由于开采矿石，致使河道呈三阶台阶地。第二部分为引水枢纽下游段，此段基本已经出山，位于山前冲积扇，河道宽度介于100-600米左右，河道深切自然地面以下形成了比高约20米的二台地，河道内由于人工建筑物较多，河床内较为凌乱，河道外的自然地面较为平坦。测区内树木较少，但由于河道弯道较多，比高较大造成通视条件较差。项目区交通便利，有前往清水河引水枢纽的简易道路可直达测区附近。
RTK是一种载波相位动态实时差分定位测量系统，由基准站、流动站和数据链组成。基准站连续跟踪全部可见卫星，流动站接收卫星信号的同时，通过数据链接收基准站的信号，进行实时相位差分处理，然后根据相对定位的原理，实时解算出流动站的三维坐标及其精度。和常规测量相比，RTK测量需要的测量人员少，作业时间短，地物注记方便详尽，误差不会累积，不需通视，定位精度高，内业整理便捷清楚，极大地提高了工作效率，广泛应用于测绘的各个领域。
4、RTK测量应用
4.1控制测量
根据《水利水电工程测量规范》SL197-97中的要求，为了给GPSRTK测量提供基准点，并能方便的进行RTK质量控制，在整个库区范围内先进行静态D级GPS网和四等电磁波测距三角高程布设好基本控制。
4.2RTK测量
本项目测量仪器采用中海达标精度为士V9双频双星型三台套。
主要任务是进行淹没线界桩测设和完成大面积的耕地以及植物稀少的山坡地形测量。界桩的测设精度按照<<水利水电工程测量规范>>SL197-97要求，采用RTK进行，按工类界桩进行测设。
由于木库区呈带状分布，RTK作业区在两个盆地内，基准站选取在盆地边的两个山头上面，就能够有效控制整个作业区。山头视野开阔，周围没有什么障碍物，植物稀少矮小，离作业区上下游距离适中，周围无高度角超过10度的障碍物，没有GPS反射物，远离大功率无线电发射源和高压电线，能保证测区内RTK移动站信号良好。参数计算采用四参数加高程拟合法，主要步骤如下：1）架设好基准站，然后使用手簿新建工程，设置好基木投影参数；2）使用流动站到三个及以上已知高等级控制点测量固定解状态下的坐标；3）求解参数：依次输入已知控制点的成果坐标，并指定之前RTK测量获得控制点对应的坐标，解算的结果旋转在0度左右，缩放在0.9999和1.0000之间，高程残差和平面残差数值很小，就说明参数解算正确，确认无误后，保存参数后应用。4）检核：使用应用参数后的RTK流动站，测量一个已知的控制点，并检查观测坐标值与成果坐标的互差。 在库区测量中，RTK移动站测量主要采用单兵作站，由经验丰富的测量人员进行地形地物测量采集，每大测量前规划好线路和范围，不至于和其它作业人员任务交叉重合。RTK基准站和作业范围见图1。
图1 RTK基准站和库区作业范围
4.3质量检核
RTK测量过程中进行质量检核目的是检查RTK测量成果质量，保证外业测量成果的可靠性。
检查RTK测量成果质量的方法主要有三点：①已知点检核比较法，就是在RTK观测时，选取一些高精度的已知点进行测量，然后进行成果比对，这种方法检校效果好，使用方便，在现实工作中被大量应用；②重测比较法，在重新初始化后，重测已测过的点，对两次的测量结果进行比较，这种方法主要用于同一大的上下午的不同时段，和对于观测条件很差，初始化时间很长的地段，可以有效剔除部分粗差；③电台变频实时检测法，在测区建立两个或两个以上的基准站，每个基准站用不同的频率发射差分改正数据，流动站在测量一点后通过调整接收频率，以另一个基准站的数据进行再次测量，对两次测量成果实时比较。这种方法对设备的台数要求高，实际测量中应用得很少。
该工程检查RTK测量成果质量的方法采用已知点检核比较法，RTK移动站测量的同时，随时测设先在库区布设的D级GPS网上的各个控制点，进行坐标和高程比对。具体的的坐标差结果看下表。
表1 GPSRTK较差统计
从上表可以看出，利用RTK进行图根加密测量和进行碎部测量，点位平面误差绝对值小于5CM，精度满足<<水利水电工程测量规范>>要求。
4.4 RTK测量的局限性
影响RIFT作业的因素源于GPS系统的局限性，GPS卫星信号频率高但功率较低，不易穿透可能阻挡卫星和接收机之间的障碍物。房屋树木会阻挡、反射、折射卫星信号，所以在树木茂盛和房屋较多较高的地方不易得到固定解，要远离周围有高压线手机信号塔等电磁较强物，否则会影响精度。
4.5 RTK测量中遇到的问题
和硕县清水河是和硕县农牧业赖以生存的水源，其水资源较为丰富，夏季汛期水量较大，常年不断流。河水充沛，两岸农作物丰茂，卫星信号差，RTK无法进行得到固定。RTK能充分发挥出测量速度快，外业量小的优点。由于该河道上没有一座控制性的水利设施，致使水资源不能合理调配，且浪费也较为严重，为达到水资源的合理利用，让其发挥更好的社会、生态、经济效益，和硕县拟打算在清水河出山口段修筑一座山区水库，使其具备调蓄、灌溉、防洪兼顾发电的目的。
5、结语
随着社会建设进程的不断深入，我国水利工程建设也取得到显著的进步。如何在保障工程测量精度的同时实现测量效率的有效提高，已成为众多工程建设人员面临的重要课题。由于RTK测量技术具有操作简中一、测量精度高，能将地形点和地物点的坐标，以及地图中的图根控制点进行快速测定等优点，因而为充分保障水利工程的测量质量，加强对GPSRTK技术的应用具有重要的意义。
参考文献：
[1]刘宓，杨玲玲.GPS-RTK技术在工程放样测量中的应用[J].创新科技，2013，11：90.
[2]张双，邓清卿，屈夷陵.GPSRTK技术在地质测量中的应用研究[J].科技资讯，2013，26：54+63.
[3]刘发明.GPSRTK技术在工程测量中的应用浅析[J].中国地名，2013，11：58-59.
[4]蒙伟琪.刍议GPS-RTK技术在输电线路测量中的应用情况[J].科技与企业，2013，21：320.
[5]李琳，马海坤，王保群.GPS-RTK技术在地质勘查测量中的应用[J].价值工程，2013，03：310-311.
[6]韩棚举，王经国.GPS-RTK测量技术在公路工程测量中的优势[J].科技视界，2013，05：84+102.
[7]宋洋.GPS-RTK技术在地籍测量中的应用探讨[J].中国新通信，2013，08：81+87.
[8]邹大良.关于GPSRTK技术在地形测量中的步骤及应用[J].城市建筑，2013，10：281.
[9]海力利·吉那依提.GPSRTK技术在地形测量中的应用探析[J].科技资讯，2013，13：35.
【关键词】 GPS-RTK；水库测量；应用
引言：
随着我国经济的发展，水利工程项目成为我国的重点项目之一，为做好水利工程项目的建设，需要提升科技建设水平，从面保证水利工程建设的质量。GPS-RTK技术是一种常用的测绘技术，在水利工程能够用于工程地势的探讨与探究，面且，精确度较高，实用性较强，所以，称为水利工程测量最为常见的测量技术，能够推进水利工程建设的发展。在水利工程水库测量中，GPS-RTK也能够发挥较大的作用。基于此，结合GPS-RTK的技术特点以及水利工程水库测量的需求，探讨GPS-RTK在水利工程水库测量的应用。
下面结合和硕县清水河水库工程1/500地形图测量实际，利用RTK进行库区数字测图，通过对RTK各项指标的作业精度分析，表明RTK技术应用于水利水电大比例尺数字测图，能有效提高工作效率，且能满足水利工程测量精度要求。
1. GPSRTK技术
GPS-RTK是GPS技术中的一种，其中RTK技术是Real Time Kinematic技术的简称，即采用动态测量技术探讨全球地质情况，是一种以载波相位测量为依据的测量技术。GPS-RTK技术的实现主要包括基准站接收机、数据链以及流动站接收机3个部分构成，采用卫星技术对地质进行连续性的检测观察，并且通过无线电将数据传输到流动站，根据数据集合GPS定位原理，对于流动站的精度以及三维坐标进行解释。相比于GPS测量技术，GPS-RTK具有快速定位三维坐标、定位精确度高以及能够实现远距离操作的有点，测站之间相互独立，能够尽量避免误差的累积。
2. GPSRTK技术在水利工程测量中具有的优势
2.1GPS技术在水利工程测量中具有的优势
在水利工程的测量工程中运用GPS技术，能满足各测量站之间不需要进行通视的需求。通过GPS的定位技术，可以有效保障水利工程严格按照工程图纸的设计开展各项施工操作，充分简化了传统施工中，各测量站之间必须保持通视这一繁琐工序，加快了工程的进度。此外，在水利工程测量中运用GPS测量技术进行观测，其消耗的时长通常为30分钟至40分钟，大大缩短了观测时间。在采用GPS测量技术进行操作时，流程简便，操作性强，具有较高的自动化程度。水利工程的测量工作人员只需将人线对中整平后，将该人线的高度测量出来，再将电源打开，即可进行工程自动测量的观测。
2.2 RTK技术在水利工程测量中具有的优势
与传统测量方法相比较，RTK技术在水利工程测量中具有以下优势：
（1）各测量站点之间不需要进行通视，得出的观测值是相互独立，因而不会出现误差积累传播。
（2）提高工程的测量精度。RTK测量技术能对地形点和地物点的坐标，以及地图中的图根控制点进行快速测定，此种方法在加大程度上减少了水利工程在实际测量过程中，众多不必要的测量操作，不但减少了工作人员的作业量，同时充分保障了测量结果的准确度。
（3）RTK测量技术中具备专业性较强的测图软件，在野外进行测量操作时，能将所需要的电子地图进行快速生成，并在参考已得出的数据的基础上，开展工程的施工放样操作。
3、工程概况
作业区位于和硕县北山，清水河出山口段。测区内无居民，测区地势总体北高南低，整体纵坡较大，海拔介于1300m—1600m之间。测区整体地形分为两部分，第一部分为引水枢纽上游至拟建上坝址段，此段作业区位于山区内，河道宽度介于10-30米左右，河道两侧山势陡峭，山体角度大于70度，比高大于100米，山体上雨水冲刷出的冲沟较多，在拟建下坝址右岸由于开采矿石，致使河道呈三阶台阶地。第二部分为引水枢纽下游段，此段基本已经出山，位于山前冲积扇，河道宽度介于100-600米左右，河道深切自然地面以下形成了比高约20米的二台地，河道内由于人工建筑物较多，河床内较为凌乱，河道外的自然地面较为平坦。测区内树木较少，但由于河道弯道较多，比高较大造成通视条件较差。项目区交通便利，有前往清水河引水枢纽的简易道路可直达测区附近。
RTK是一种载波相位动态实时差分定位测量系统，由基准站、流动站和数据链组成。基准站连续跟踪全部可见卫星，流动站接收卫星信号的同时，通过数据链接收基准站的信号，进行实时相位差分处理，然后根据相对定位的原理，实时解算出流动站的三维坐标及其精度。和常规测量相比，RTK测量需要的测量人员少，作业时间短，地物注记方便详尽，误差不会累积，不需通视，定位精度高，内业整理便捷清楚，极大地提高了工作效率，广泛应用于测绘的各个领域。
4、RTK测量应用
4.1控制测量
根据《水利水电工程测量规范》SL197-97中的要求，为了给GPSRTK测量提供基准点，并能方便的进行RTK质量控制，在整个库区范围内先进行静态D级GPS网和四等电磁波测距三角高程布设好基本控制。
4.2RTK测量
本项目测量仪器采用中海达标精度为士V9双频双星型三台套。
主要任务是进行淹没线界桩测设和完成大面积的耕地以及植物稀少的山坡地形测量。界桩的测设精度按照<<水利水电工程测量规范>>SL197-97要求，采用RTK进行，按工类界桩进行测设。
由于木库区呈带状分布，RTK作业区在两个盆地内，基准站选取在盆地边的两个山头上面，就能够有效控制整个作业区。山头视野开阔，周围没有什么障碍物，植物稀少矮小，离作业区上下游距离适中，周围无高度角超过10度的障碍物，没有GPS反射物，远离大功率无线电发射源和高压电线，能保证测区内RTK移动站信号良好。参数计算采用四参数加高程拟合法，主要步骤如下：1）架设好基准站，然后使用手簿新建工程，设置好基木投影参数；2）使用流动站到三个及以上已知高等级控制点测量固定解状态下的坐标；3）求解参数：依次输入已知控制点的成果坐标，并指定之前RTK测量获得控制点对应的坐标，解算的结果旋转在0度左右，缩放在0.9999和1.0000之间，高程残差和平面残差数值很小，就说明参数解算正确，确认无误后，保存参数后应用。4）检核：使用应用参数后的RTK流动站，测量一个已知的控制点，并检查观测坐标值与成果坐标的互差。 在库区测量中，RTK移动站测量主要采用单兵作站，由经验丰富的测量人员进行地形地物测量采集，每大测量前规划好线路和范围，不至于和其它作业人员任务交叉重合。RTK基准站和作业范围见图1。
图1 RTK基准站和库区作业范围
4.3质量检核
RTK测量过程中进行质量检核目的是检查RTK测量成果质量，保证外业测量成果的可靠性。
检查RTK测量成果质量的方法主要有三点：①已知点检核比较法，就是在RTK观测时，选取一些高精度的已知点进行测量，然后进行成果比对，这种方法检校效果好，使用方便，在现实工作中被大量应用；②重测比较法，在重新初始化后，重测已测过的点，对两次的测量结果进行比较，这种方法主要用于同一大的上下午的不同时段，和对于观测条件很差，初始化时间很长的地段，可以有效剔除部分粗差；③电台变频实时检测法，在测区建立两个或两个以上的基准站，每个基准站用不同的频率发射差分改正数据，流动站在测量一点后通过调整接收频率，以另一个基准站的数据进行再次测量，对两次测量成果实时比较。这种方法对设备的台数要求高，实际测量中应用得很少。
该工程检查RTK测量成果质量的方法采用已知点检核比较法，RTK移动站测量的同时，随时测设先在库区布设的D级GPS网上的各个控制点，进行坐标和高程比对。具体的的坐标差结果看下表。
表1 GPSRTK较差统计
从上表可以看出，利用RTK进行图根加密测量和进行碎部测量，点位平面误差绝对值小于5CM，精度满足<<水利水电工程测量规范>>要求。
4.4 RTK测量的局限性
影响RIFT作业的因素源于GPS系统的局限性，GPS卫星信号频率高但功率较低，不易穿透可能阻挡卫星和接收机之间的障碍物。房屋树木会阻挡、反射、折射卫星信号，所以在树木茂盛和房屋较多较高的地方不易得到固定解，要远离周围有高压线手机信号塔等电磁较强物，否则会影响精度。
4.5 RTK测量中遇到的问题
和硕县清水河是和硕县农牧业赖以生存的水源，其水资源较为丰富，夏季汛期水量较大，常年不断流。河水充沛，两岸农作物丰茂，卫星信号差，RTK无法进行得到固定。RTK能充分发挥出测量速度快，外业量小的优点。由于该河道上没有一座控制性的水利设施，致使水资源不能合理调配，且浪费也较为严重，为达到水资源的合理利用，让其发挥更好的社会、生态、经济效益，和硕县拟打算在清水河出山口段修筑一座山区水库，使其具备调蓄、灌溉、防洪兼顾发电的目的。
5、结语
随着社会建设进程的不断深入，我国水利工程建设也取得到显著的进步。如何在保障工程测量精度的同时实现测量效率的有效提高，已成为众多工程建设人员面临的重要课题。由于RTK测量技术具有操作简中一、测量精度高，能将地形点和地物点的坐标，以及地图中的图根控制点进行快速测定等优点，因而为充分保障水利工程的测量质量，加强对GPSRTK技术的应用具有重要的意义。
参考文献：
[1]刘宓，杨玲玲.GPS-RTK技术在工程放样测量中的应用[J].创新科技，2013，11：90.
[2]张双，邓清卿，屈夷陵.GPSRTK技术在地质测量中的应用研究[J].科技资讯，2013，26：54+63.
[3]刘发明.GPSRTK技术在工程测量中的应用浅析[J].中国地名，2013，11：58-59.
[4]蒙伟琪.刍议GPS-RTK技术在输电线路测量中的应用情况[J].科技与企业，2013，21：320.
[5]李琳，马海坤，王保群.GPS-RTK技术在地质勘查测量中的应用[J].价值工程，2013，03：310-311.
[6]韩棚举，王经国.GPS-RTK测量技术在公路工程测量中的优势[J].科技视界，2013，05：84+102.
[7]宋洋.GPS-RTK技术在地籍测量中的应用探讨[J].中国新通信，2013，08：81+87.
[8]邹大良.关于GPSRTK技术在地形测量中的步骤及应用[J].城市建筑，2013，10：281.
[9]海力利·吉那依提.GPSRTK技术在地形测量中的应用探析[J].科技资讯，2013，13：35.