郑文杰
九洲空间信息科技有限公司 甘肃兰州 730050
摘要：在社会快速发展的背景下，水利工程也得到了相应的技术支持，GPS-RTK测量基础促进了水利工程测绘高质量发展，为水利工程建设提供了诸多便利。本文将简述GPS-RTK测量技术的基本原理，明确水利工程测绘工作在水利工程建设中的重要性，并研究GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的实际应用，以期为水利工程测绘提供一些建议。
关键词：GPS-RTK技术；水利工程；测绘
引言：随着科学技术的发展，测绘技术也由全站仪、水准仪、经纬仪等设备，转变为现代化、信息化、数字化的航空遥感、GPS等技术，先进设备和技术的引入，使各类工程建设的测绘精度不断提升。
1GPS-RTK测量技术基本原理
GPS-RTK测量技术是在GPS相对定位原理的基础上，增加RTK实施差分定位技术，可以在获取相关数据信息的同时，直接于测量现场进行计算分析，得到厘米级的实时数据。RTK是一种新型GPS测量方法，过往静态、快速静态、动态测量都需要一定时间才能解算出厘米级的精度数据，而RTK可以实时得到厘米级定位精度，其利用载波相位动态实时差分方法，即便在复杂的野外环境中也能够具有速度快、精度高的特点，GPS-RTK测量技术的出现是测绘技术的重大革新，为工程放样、地形测图带来了极大的便利。GPS-RTK测量技术的基本工作原理是在两台GPS接收机之间增设一套无线电通讯系统，将两台或两台以上相对独立的GPS接收机联合成一个整理，再通过基准站将观测信息传输给移动站，移动站就会将基准站传输的载波观测信号与移动站本身观测到的载波信息进行差分处理，从而得到更为精确的精度向量。不过随着移动站和基准站之间的距离增加，GPS-RTK测量技术会受通信数据传输距离的影响，通常GPS-RTK测量技术应用范围需小于10公里。
2水利工程测绘工作的重要性
对于水利工程测绘工作是面了解工程场地地貌，地质，水文地形等条件必然选择。通过准确而高效的水利测绘工作，可以确定科学合理的水利工程建设方案，也是工程设计图纸和施工方案前提和依据。只有获得精准的测绘数据才能为后面的部署规划提供数据支持，测绘工作的重要性不言而喻。而高质量、水平的测绘技术则更显重要，传统的水利测绘工作往往需要消耗大量的人力、物力，即便如此测绘精度也难以有准确保障，很容易造成水利测绘工作数据信息存在偏差。并且传统测绘工作周期长，测绘体系较为复杂，无法及时为水利工程提供数据参考，一些施工问题的处理方法需要延后，也会影响水利工程的建设速度。再加上我国水利工程建设规模和数量不断扩展，测绘工作量也随之增加，传统测绘方式的缺点更加明显。使用新型的测绘方式是水利工程测绘工作发展的必然选择，GPS-RTK测量技术有着精度高、工程周期短、操作强度低等优点。最关键的是其能够实时并准确地得到测量结果，对提高工程水利工程质量有着极大的帮助，对于水利工程建设顺利开展有着重要的意义。
3GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用
3.1水利勘测作业
GPS-RTK测量技术运用GPS静态测量和动态测量的优势，实现一体化测绘作业，尤其是对较为复杂的水利工程而言，GPS-RTK测量技术能够更好发挥GPS测量的效果。静态测量以GPS基础操作网络为核心，通过GPS提供的一系列服务框架建立起高精度的定位网络，并运用网络数据传输的优势，实时对测量数据进行基本的处理和加工。而动态测量则是利用GPS-RTK测量技术的移动站载波传递和绘图进行。需要测绘人员合理安排移动站的行动轨迹，准确制定移动站和绘图站的协调工作。
另外，移动基站的选址应当选择地势较为开阔的地点，在森林、山区等区域应适当提高移动基站的天线高度，并采用更短的载波传输，有利于增强GPS-RTK测量结果的精度[1]。
3.2放样测量作业
对相关点位的放样测量工作也可借助GPS-RTK测量技术的优势，根据水利工程实际情况，测绘人员需要设定测量线路上的中点坐标以及静态网的坐标点，通过设计坐标范围，利用GPS-RTK测量技术进行坐标点的三维转换，再将转换后的数据传入移动站，为后续的测量操作提供信息。运用GPS-RTK技术的放样测量工作可以有效保证坐标点的准确性，只需在放样过程中将放样坐标和中心线之间的关系设定好，并按照放样规范标准进行操作，便能得到高精度的放样数据。移动基站的作业半径应控制在10公里以内，若水利工程项目范围较广或相邻移动基站的距离较远，应当设立信号中继站确保信号的传递，可以扩大GPS-RTK测量的覆盖范围。
3.3测量加密控制点
在水利工程建设前，测绘人员需要对测绘区域进行试测作业，而GPS-RTK测量技术可以进行加密点测量工作。在过往试测工作中，会受限于水利工程周围的地理环境影响，尤其是山区水坝、水电站的工程项目中，这些区域不具备加密测量的高级流动控制点，只能够运用简单的仪器设备进行测量，不仅会增加测绘工作量，而且测绘得到数据的精度也难以保障，甚至在一些山崖待测区域只能通过观测进行模糊化处理，将会使测绘精度进一步降低。而GPS-RTK测量技术在10公里范围内，只需架设3个加密测量点，便能获得良好的加密测量效果，若加密测量点处在水利工程的关键位置，其测量精度将进一步提升，在水利工程实际情况准许的条件下，加密点应尽量选择高等三角点、卫星可覆盖区域，并尽可能增加加密点数量，对提高GPS-RTK测量结果有着重要作用。GPS-RTK测量技术的运用使测绘工作在复杂环境中的难度大幅降低，也提高了加密测量工作的可操作性[2]。
3.4测量水利地形
水利工程周边环境、地形地质是最为基础的测绘工作，但是河道及水下的测绘却较为复杂。过往使用全站仪、六分仪进行测绘工作既有着较大的工作量，又伴随着一定的危险性，并且河道及水流一直处在变化状态，其测量精度和范围难以得到保障。利用GPS-RTK测量技术测量河道及水下数据需要先将测深仪、RTK设备连接在计算机上，并通过GPS导航系统将相关的测量点进行定位，通过GPS-RTK测量软件的引导，使测量点保持在制定位置不变，并根据计算机中测深仪和RTK设备反馈的数据信息，计算出河道或水下测量点的变动数据，得出河道地形的基础信息，将其进行储存。再使测量点于指定位置不断移动，反复测量，依然能够得到测量点的变动数据，将前后两次数据进行组合，便能够将河道地形绘制出来，得到较高精度的水利地形图。RTK技术的的应用，有效解决了水下地形测量的难点，再通过与计算机和探测设备的相互配合，能为后续水利工程水下施工建设提供更精准的数据。
3.5数字地形图
GPS-RTK测量技术在水利测绘工作中得到的数据信息具有较强的应用性和流通性，通过数字化手段提取出更为精准的数据信息，不仅可以完善GPS-RTK测量数据库，也能够为数字化测绘提供一些帮助。数字地形图需要大量的测绘数据作为支撑，在GPS-RTK测量技术逐渐应用的背景下，针对各类测量点、GPS点、卫星覆盖地都可以为RTK测量提供高质量的数据，为数字地形图的绘制提供了基础。
结论：GPS-RTK测量技术在水利工程测绘工作中的应用具有显著的优势，与传统测绘仪器相比，提高了测绘效率和测量精度。GPS-RTK测量在水利工程测绘的勘测、加密点、地形、放样都能够发挥高质量的效果。测绘人员需要结合水利工程项目实际情况，合理运用GPS-RTK测量技术，不断降低测绘误差，提高测量精度，促进水利工程建设高质量发展。
参考文献：
[1]孟浩.GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用分析[J].乡村科技,2018(34):125-126.
[2]唐文学,范传辉,曹久立.GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用[J].西部资源,2018(02):138-139.
作者简介：郑文杰（1991-01），男，汉，甘肃古浪县人，专科，现有职称：助理工程师，研究方向：GPS-RTK测量技术