敖紅勇

（新余市水利電力建筑工程有限公司，江西 新余 338000）

RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用探討

敖紅勇

（新余市水利電力建筑工程有限公司，江西 新余 338000）

RTK技術(shù)是以GPS測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的一種新型實(shí)時(shí)定位技術(shù)，主要由基準(zhǔn)站和流動(dòng)站構(gòu)成。近幾年RTK技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于各地域測(cè)量領(lǐng)域，其在水利工程測(cè)量作業(yè)中更是成為了不可或缺的重要測(cè)量技術(shù)。本文通過(guò)對(duì)RTK技術(shù)的基本原理及技術(shù)的不足之處進(jìn)行闡述并提出相關(guān)解決對(duì)策，進(jìn)一步分析和討論其在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用與實(shí)施。

RTK技術(shù)；水利工程；測(cè)量；應(yīng)用

RTK技術(shù)即載波相位差分技術(shù)，是一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的GPS定位技術(shù)，能夠有效處理兩個(gè)側(cè)站之間的載波相位差分，為工程人員提供用戶站在指定坐標(biāo)系三維載波坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在有效測(cè)程20km內(nèi)其坐標(biāo)定位可精確到厘米，其不僅是數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)與GPS定位測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步產(chǎn)物，同時(shí)還是對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)的一種新的突破與發(fā)展。

1 RTK的基本原理

RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分）技術(shù)的主要運(yùn)用是在兩臺(tái)靜態(tài)測(cè)量?jī)x的基礎(chǔ)之上添加一套無(wú)線數(shù)據(jù)通訊鏈，并與GPS定位信號(hào)接收系統(tǒng)連接成一個(gè)整體，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量作業(yè)中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的載波相位差分。在作業(yè)時(shí)，操作人員需要將GPS接收機(jī)安裝在基準(zhǔn)站旁進(jìn)行觀測(cè)試驗(yàn)，基準(zhǔn)站將數(shù)據(jù)坐標(biāo)、天線高等信息與接收到的衛(wèi)星信息進(jìn)行整合處理后再發(fā)送至流動(dòng)站接收機(jī)進(jìn)行接收。流動(dòng)接收點(diǎn)在進(jìn)行觀測(cè)的同時(shí)通過(guò)基準(zhǔn)站的反饋信息進(jìn)行數(shù)據(jù)修正，在控制器內(nèi)采取差分處理方法求出兩站之間的基線值，提高定位精確度。

2 RTK技術(shù)應(yīng)用中的不足及解決方法

RTK技術(shù)測(cè)量運(yùn)用在水利工程測(cè)量作業(yè)中常常會(huì)遇到數(shù)據(jù)獲取不精準(zhǔn)的問(wèn)題，各種數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中容易受到信號(hào)的干擾，造成實(shí)際作業(yè)的半徑要小于標(biāo)稱距離。數(shù)據(jù)傳輸鏈在經(jīng)過(guò)山體或高層建筑物等高頻信號(hào)源的干擾時(shí)會(huì)損失部分?jǐn)?shù)據(jù)，影響測(cè)量作業(yè)的精確度，解決此問(wèn)題的最佳辦法就是將基準(zhǔn)站設(shè)立在測(cè)區(qū)中央最高點(diǎn)，減少高頻信號(hào)源對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽Ａ硗庥捎谑墉h(huán)境影響，在同等條件下，不同時(shí)間段進(jìn)行RTK水利工程測(cè)量，上午十點(diǎn)前比下午三點(diǎn)后的測(cè)量數(shù)據(jù)要更為精準(zhǔn)，數(shù)據(jù)的獲取也要更為迅速。一般來(lái)說(shuō)RTK的測(cè)量不建議在中午進(jìn)行，因此選擇測(cè)量作業(yè)的時(shí)段也是RTK技術(shù)測(cè)量中需要注意的問(wèn)題。除此之外，RTK載波相位差分技術(shù)的系統(tǒng)初始化時(shí)間較長(zhǎng)，一般在城鎮(zhèn)區(qū)進(jìn)行工程測(cè)量作業(yè)時(shí)GPS定位信號(hào)容易被影響和阻擋，導(dǎo)致RTK系統(tǒng)不斷地進(jìn)行初始化設(shè)置，加大測(cè)量時(shí)間，影響測(cè)量作業(yè)效率。因此，操作人員在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)一定要選用初始化時(shí)間短、抗干擾能力強(qiáng)的RTK機(jī)型。

3 RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用

水利工程中的施工測(cè)量需要精確嚴(yán)密的數(shù)據(jù)，測(cè)量數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤往往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程的進(jìn)度受到拖延影響，而RTK在進(jìn)行整周模糊度的確定時(shí)最高值可達(dá)到95%，要比GPS靜態(tài)測(cè)量的誤差大。在數(shù)據(jù)鏈傳輸中常常出現(xiàn)數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)的現(xiàn)象，因此在進(jìn)行水利工程施工測(cè)量時(shí)，監(jiān)管人員要做好相關(guān)具體防護(hù)措施。

3.1 制定測(cè)量監(jiān)理細(xì)則

監(jiān)管人員建立工程測(cè)量性質(zhì)與方法，運(yùn)用科學(xué)化的管理模式對(duì)測(cè)量工作進(jìn)行規(guī)范化管理。針對(duì)不同單元工程的實(shí)際情況制定進(jìn)度要求與指標(biāo)，明確規(guī)范監(jiān)管人員自身職責(zé)，保證自身工作監(jiān)督到位，全面保證工程質(zhì)量。

3.2 規(guī)范數(shù)據(jù)檢測(cè)方法

采用實(shí)際測(cè)量法測(cè)量，保證工程位置與高度要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工測(cè)量成果進(jìn)行實(shí)時(shí)跟進(jìn)檢測(cè)，詳細(xì)核對(duì)反饋數(shù)據(jù)，采用靜態(tài)GPS對(duì)基準(zhǔn)站進(jìn)行觀測(cè)，再用RTK差分技術(shù)對(duì)控制點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行比對(duì)與檢驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整數(shù)據(jù)，快速解決問(wèn)題。對(duì)于容易產(chǎn)生誤差的測(cè)量部分進(jìn)行旁站檢查，將測(cè)量?jī)x器以及計(jì)算方法控制在合理范圍內(nèi)，在RTK系統(tǒng)初始化成功后重測(cè)1-2個(gè)RTK點(diǎn)，確認(rèn)數(shù)據(jù)精確度。

3.3 進(jìn)行偽值檢驗(yàn)

在水利工程施工測(cè)量作業(yè)中，采用RTK差分技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)，要求在系統(tǒng)初始化成功后采用固定解方式進(jìn)行測(cè)量，使數(shù)據(jù)精確度達(dá)到厘米，保證數(shù)據(jù)的有效性。如下圖所示，在某次水利工程測(cè)量過(guò)程中，使用了GPS接收機(jī)進(jìn)行RTK測(cè)量，但在第二天檢驗(yàn)重復(fù)點(diǎn)時(shí)存在較大數(shù)據(jù)誤差，在檢驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)信號(hào)接收障礙問(wèn)題，為找出問(wèn)題原因，操作人員采用了施工控制網(wǎng)中的D10與D12為數(shù)據(jù)起算點(diǎn)、以G73與G74為未知點(diǎn)進(jìn)行靜態(tài)GPS時(shí)段測(cè)量，發(fā)現(xiàn)誤差數(shù)據(jù)產(chǎn)生于RTK系統(tǒng)初始化之后，丟失了部分?jǐn)?shù)據(jù)再進(jìn)行重新采集才導(dǎo)致了數(shù)據(jù)的誤差。經(jīng)測(cè)驗(yàn)表明，GPS信號(hào)接收機(jī)在初始化時(shí)數(shù)據(jù)可靠性能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，但在傳輸過(guò)程中受到干擾容易導(dǎo)致RTK系統(tǒng)反復(fù)初始化，加大數(shù)據(jù)采集次數(shù)，出現(xiàn)偽值現(xiàn)象，而采用固定解進(jìn)行RTK差分技術(shù)測(cè)量，在同一檢測(cè)點(diǎn)所產(chǎn)生的偽值數(shù)據(jù)則能夠被檢驗(yàn)并得到實(shí)時(shí)調(diào)整。

4 結(jié)語(yǔ)

RTK技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用為工程測(cè)繪成果帶來(lái)了更為精確的數(shù)據(jù)，只要合理利用RTK技術(shù)，找出其在工程測(cè)量作業(yè)中出現(xiàn)的問(wèn)題并提出相對(duì)應(yīng)的解決方法，就能夠有效提高載波相位差分測(cè)量成果的可信度，為水利工程質(zhì)量建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1]楊國(guó)祥.RTK控制測(cè)量技術(shù)在工程中質(zhì)量控制方法的探討[J].城市建設(shè),2012(19).

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1003-5168(2014)03-0013-01