党安华
聊城市水建工程质量检测有限公司 252000
摘要:随着生产力的提高和社会在节水技术领域的进步,先进的测量仪器和方法不断被采用,在节水测量中,GPS技术因其成本低、精度高、测量精度高等优点而被广泛应用,GPS定位技术可以达到厘米精度,RTK技术可以在几秒钟内确定位置数据,目前正在研究RTK技术在水管理中的应用,以增加其在水保护调查中的使用频率。
关键词:RTK技术;水利工程;应用
引言
科学技术的飞速发展,促进了中国建筑业的发展,相应的部门也同时加快了节水步伐,全国各地每年都要建设水利工程,根据我国的特点,大部分水利工程都建在相对偏远的山区,偏远山区的高级检查站很少,科学技术的发展促进了GPS定位系统的快速发展,RTK技术由于其测量精度高,越来越多地应用于水电站的建设测量中它们是高效的和实时的。
1、RTK的概念
RTK是实时电影技术的缩写,即实时动态测量技术。RTK测量技术是在原有测量技术的基础上发展起来的一种GPS测量技术,由三部分组成:1)基站接收机;2) 数据连接;3) 月球车接收机。RTK测量技术的工作原理是:首先在参考站安装GPS接收机,然后对所有可见卫星进行连续监测,最后,根据相对定位的特点,准确计算出三维坐标和精度。
2、水利工程测量技术发展前景与应用前景
GPS系统具有连续、全天候、全球定位、实时和导航功能,能够获得高精度的三维速度、时间、坐标,满足各种用户需求。GPS常用的方法有相对大地测量法和单点导航定位法。前者是工程中最常用的方法。其中,静态运行模式主要用于全国土坝及地壳形变观测;由于其厘米级分辨率和较高的作业效率,水利测量通常采用快速静态作业方式;RTK技术广泛应用于工程放样、数据采集等领域。RTK技术以其厘米级的精度和快速的实时性,逐渐成为GPS相对定位的主流,GPS大地测量接收机有双频和单频两种,电离层折射可以通过L2观测进行校正。适用于20公里以上的中长基线测量,采用快速静态操作模块对RTK技术进行升级;单频机性价比较高,通常用于不超过20公里的短基线水利工程领域。无线电、电子手摇和GPS接收设备是构成RTK系统的主要模块。整套设备在实现百分位精度、实时可靠性、操作方便、重量轻的同时,能够满足水利工程施工放样和信息采集的需要。
随着测量软硬件设备的不断完善,基本实现了CAD操作。“行业一体化”的水利勘察设计需要形成一个完整的数据环节,供后期管理、施工、设计、勘察使用,从而减少中间的数据处理环节,这也是决定水利设计行业发展的重要因素。虽然在水利工程勘察设计中采用了电子水准仪、全站仪等方法,但受自然环境和能见度条件的限制,传统的方法普遍存在工作量大、效率低、设计周期长等问题。技术进步和设备引进是测量技术进步的关键,引进GPS技术是当前条件下的必然选择。采用快速静态作业方式实现沿线控制测量,为线路测量和地形图绘制提供信息依据。
3、水利测量工程对RTK技术的应用
3.1、对加密控制点进行测量
为了测量一个具体的工程,首先要对测量进行检查,由于大多数水利工程地处偏远地区,高层控制点不多,通常采用传统的控制方法来测量电压和三角网,不仅容量大,而且精度低,使用RTK方便快捷,为了加密控制点,在测量范围15公里内,只需设置3个以上的测量点即可进行测量,操作非常舒适,平均每天可测量40多个加密控制点,提高了工作效率。
3.2、对河道地形图进行测量
如果你看这条河的地形图,因为水下地形非常复杂,人眼看不见,流域数据的准确性在水利工程建设中起着重要的作用,传统的河流地形测量方法通常采用三台测速仪进行,六分仪和全站仪在噪声较大的情况下使用,但传统的测量技术存在着测量精度低、范围小、人员多、工作量大等缺点,RTK技术在测量领域也得到了迅速的发展,在河流地形测量中得到了广泛的应用。中海达数字单(双频)测深仪等。RTK的流程图绘制按以下步骤进行:先连接RTK、Echolot和笔记本电脑,然后通过导航软件定位测点,测点由导航软件控制,如果指定位置移动,RTK和Echolot将测量数据导入笔记本电脑,然后利用流量测量软件进行处理,生成流量地形图,以往采用RTK测量技术,不仅提高了测量精度,而且提高了测量精度,同时也减少了工作时间和工作量,为今后建立河流地形图信息系统提供了良好的基础。
3.3、水域断面测量
结合测深仪和RTK技术测量水域断面,根据现有地形图初步设计河流断面位置,通过现场测量获得基点高程、平面坐标等参数;其中,基点的三维坐标由计算机精确计算。采用行业内加工方法合理设计断面路线;然后实时检查数据的准确性和精度,保证数据采集的有效性,并用计算机对三维坐标数据进行处理。在特殊情况下,也可以实施补充计量。
3.4、数字化地形图测量
对于数字地形图的测量,RTK技术可以在精确测量地形后根据实际情况采集数据,然后以图像的形式反映在计算机屏幕上。下一个城市有一个数字管道地形图,有助于水利勘测工程前期工作的有效实施。
3.5、水利大坝变形监测
利用GPS技术可以对节水建筑的变形进行监测,在监测防尘墙变形时,GPS测量完全取代了传统的经纬仪测量;GPS测量不受复杂地形条件的影响,各站不必可见,监测点和控制点的布置更加灵活、舒适;不受天气和时间的影响,可进行实时监控;GPS测量的高精度定位可以满足粉尘信息监测的精度要求,如果增加自动控制软件的附加功能,大坝防护和预警可以在室内空间完成,在这个过程中,不需要在现场进行人工数据采集,可以实现自动测量。
3.6、利用RTK进行“三防”设施GIS数据的采集
RTK可以根据不同GIS平台的要求,在数据采集过程中加入“三防”装置不同测点的属性,对应每个测点的三维坐标,然后进行一定的数据处理生成数据,具有格式要求的基础数据库易于修改和完善。
4、作业时常见问题及解决对策
对RTK技术应用中的几个常见问题提出有效的解决方案:①卫星状态问题。利用卫星获取测量数据是RTK测量技术的重要基础。如果卫星不能覆盖测量区域,测量数据的可靠性和准确性就无法保证,特别是在信号很可能被高楼大厦、城市高山峡谷遮挡的地方,测量数据非常困难。容易偏离。对此,有必要配合星历预报完成调查作业。②工作半径小于标称距离,数据链路传输受限,存在干扰问题。数据链路是传输RTK测量数据的主要方式。如果在高层建筑或山区无法成功完成数据链路传输,则应尽可能增加参考站的高程,使其位于测量区域的最高点。③测量稳定性和精度问题。在自然环境中对RTK测量的要求相对较低,但卫星运行条件容易影响测量操作,降低测量精度。
结语
总而言之,基于以上RTK测量技术的应用,我们得到以下总结:第一,RTK方法出现时,不要马上开始测量,而是要等到GPS稳定后,使数据不至于过大;那么无线电信号在测量过程中不宜太远,最好不要超过10公里,否则会影响其精度和求解速度,在使用RTK进行测量时,如果能够避免上述特性,RTK测量技术将促进测量技术的快速发展。
参考文献
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