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摘要：文章首先对RTK定位技术的原理作出了介绍，然后系统的从施测技术，测量精度以及准确度等方面进行分析，最后结合了实际的工程案例作出了工作的经验总结。希望对同行有参考价值。
关键词：水利工程;河道断面;RTK定位技术
Abstract: this paper first gps-rtk positioning the principle of the technology to make the introduced, and then the system was measured from technology, measuring precision and accuracy, analyzed the practical engineering based on the case made work experience. Hope for colleagues has reference value.
Keywords: water conservancy projects; River section; The gps-rtk positioning technology
中图分类号：F407.9文献标识码：A文章编号：
引言
随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK测量技术也日益成熟，RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。RTK测量技术因其精度高、实时性和高效性，使得其在水利工程测绘中的应用越来越广。
1RTK的工作原理
RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术, 其基本原理(如图1所示)
RTK测量技术工作原理 图1
2 RTK定位技术工作流程
（1）内业准备
主要包括以下几方面的内容: 根据工程项目,设定工程名称;若已知坐标转换参数,则输入手簿(一般此参数未知);若无坐标转换参数, 应整理测区的已知控制点资料,控制点应尽可能均匀分布在测区周围,使得所测点均在已知点的包围之内,尽可能避免从一端向另一端无限的外推。控制点所处的位置和周围的条件应符合GPS作业的要求;实施工程放样时,内业输入每个放样点的设计坐标,以便野外实施、准确放样。
（2）求定测区转换参数
对于一定区域内的测量,我们往往利用以往的控制点成果求取“区域性”的转换参数,以便适用于独立坐标系统。其区域性,理论上消弱了变形影响,提高了转换的可靠性基准站的WGS-84坐标的获得方法有两种:
（一）使用已有的静态数据,直接将控制点的WGS-84坐标和地方坐标输入手簿直接求取;。
（二）使用采集的方式获取。此种方法是在无WGS-84成果的情况下使用,具体做法如下:基准站的WGS-84坐标直接从手簿中读取,然后将流动站安置于控制点上采集WGS-84坐标,每次测量前总要先对测区进行点校正(WGS-84地心坐标与独立坐标间的转换)。即测前应在测区边沿选择三个及以上分布均匀的控制点进行点校正,求解坐标转换参数。测量时应以其它已知控制点作为检核,当检核精度满足拟测量等级时,方可开始正常作业。将校正參数记录在笔记本上,每次测量前应认真核对本参数,确保本测区参数的唯一性。
（2）RTK作业
（一）设立基准站
为了保证基准站的准确性(关键是高程精度),基准站设置在有水准高程的已知点上。
（二）架设好基准站
做好GPS接收机、电台及电池等的连线工作,输入作为基准站的控制点坐标及其它一些设置参数后,启动基准站设备进入工作状态,此时移动站可开始工作。为了验证转换参数及参考站设置的准确性,移动站在开始测量工作前,从另一已知点开始出发,通过与已知点坐标验证无误后,才能开始各种测量工作。
3 RTK在断面测量中的应用
（1） 堤防工程的断面测量
为了提高滦河堤防工程的防洪标准,需进行承德市区段堤防工程的断面测量工作。滦河两岸大部分滩地植被茂密,如用常规断面测量方法来进行测量,由于遮挡或距离过长等原因,要不断地转站来满足测量的需要,耗费大量的人力、物力。根据实际情况,采用RTK作业, 先在测区范围内选择E级GPS控制点15个,且每个控制点带有四等水准高程,利用GPS专用数据处理软件,求解出测区内WGS-84坐标与北京54 坐标转换关系,上传至每台移动站手簿内,施测时即可实时得到各测点北京54坐标。
横断面采用GPSRTK线路放样功能现场施测,即在每个设计好的断面线上取两个点位坐标,根据所取点位坐标形成线路文件,并传入手簿内。GPS的基准台架设在E级GPS控制点上,天线严格对中且量测天线高两次以上取均值,流动站实时接收基准站发送的数据,按手簿内设定的断面线进行线路放样测量,并实行实时点位质量控制;每个参考站在施测前都进行了与己知点的精度比测,
比测精度统计表 1
根据统计结果可以看出,RTK断面测量的平面定位精度在0.01-0.04m,高程测量的精度一般小于0.10m,完全满足断面测量的精度要求。在进行断面点数据采集时,GPS流动站保持在断面线上,断面点偏离断面线的最大距离控制0.1m以内。
(2) 灌区的纵横断面测量
大水桥灌区位于徐闻县境内,是徐闻县大水桥水库的节水配套工程,需要现场勘测, 现场设计,马上进行施工.测量工作必须根据设计人员的要求, 随时提供修改后的线路测量数据,根据此情况,决定采用KTK技术。即把设计人员提供的拐点数据输入RTK接收机,根据两点的坐标来控制测量不偏离设计路线。共测量了6000个断面点,保证了设计施工的顺利进行。测量过程中同样对已知点进行了校测,精度非常高。
(3) 水工建筑物的纵横断面测量
水工建筑物的纵横断面一般都由设计人员提供设计坐标,测量人员把设计提供的坐标输入RTK 接收机, 根据两点的坐标进行断面测量。很多测区都进行过此项工作, 如九头铺电站工程就进行了坝址、围堰、溢流洞、导流洞等的断面测量。
4RTK技术的优势
与传统作业方法比较,利用线路放样法施测断面,能够保证所测断面点均在断面线上。利用RTK施测断面,不受天气、地形、通视条件的限制,工作效率比传统方法提高3-4倍。利用RTK技术比传统方法节省人力。利用RTK技术所测断面点精度高,且一致。常规仪器测量随着断面点与测站距离的增大而精度也随之降低。RTK测量断面时,在建筑物、树林等信号较弱的地方,可用全站仪配合作业,以保证数据的准确性。
5结论
总的来说，RTK技术还在发展的阶段,我们在工作时候还需要注意几点:①选用精度和稳定性都较好的高质量机种选用初始化能力强、所需时间短的RTK机型。②选择作业时段，最好每天早出晚归，中午休息，利用良好的时段进行RTK测量。③基准站选择要在比较中心、位置空旷开阔的至高点上，且基准站方圆二百米内尽量不要有更高建筑，周围无磁场的影响，这样流动站接收的信号较好。④每次工作之前，先校核RTK的精度，确认准确无误后方可开始工作。⑤ 把观测成果与首级控制成果进行整体平差，这样动态观测经平差后的精度就较高。
参考文献:
[ 1 ] 陈和权, 等1 利用GPS高程拟合检测水准高程的探讨[ J] . 水
利水电测绘, 2008, ( 2) .
[ 2 ] 乔仰文, 等. GPS 卫星定位原理及其在测绘中的应用[ M ] . 北
京: 教育科学出版社, 2000.
[ 3 ] 马大喜, 温旭. 浅谈GPS 在水利工程测量中的应用[ J] . 科技情报开发与经济, 2008, ( 18) .
[ 4 ] GB /T18314- 2001, 全球定位系统(GPS )测量规范[ S] .
关键词：水利工程;河道断面;RTK定位技术
Abstract: this paper first gps-rtk positioning the principle of the technology to make the introduced, and then the system was measured from technology, measuring precision and accuracy, analyzed the practical engineering based on the case made work experience. Hope for colleagues has reference value.
Keywords: water conservancy projects; River section; The gps-rtk positioning technology
中图分类号：F407.9文献标识码：A文章编号：
引言
随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK测量技术也日益成熟，RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。RTK测量技术因其精度高、实时性和高效性，使得其在水利工程测绘中的应用越来越广。
1RTK的工作原理
RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术, 其基本原理(如图1所示)
RTK测量技术工作原理 图1
2 RTK定位技术工作流程
（1）内业准备
主要包括以下几方面的内容: 根据工程项目,设定工程名称;若已知坐标转换参数,则输入手簿(一般此参数未知);若无坐标转换参数, 应整理测区的已知控制点资料,控制点应尽可能均匀分布在测区周围,使得所测点均在已知点的包围之内,尽可能避免从一端向另一端无限的外推。控制点所处的位置和周围的条件应符合GPS作业的要求;实施工程放样时,内业输入每个放样点的设计坐标,以便野外实施、准确放样。
（2）求定测区转换参数
对于一定区域内的测量,我们往往利用以往的控制点成果求取“区域性”的转换参数,以便适用于独立坐标系统。其区域性,理论上消弱了变形影响,提高了转换的可靠性基准站的WGS-84坐标的获得方法有两种:
（一）使用已有的静态数据,直接将控制点的WGS-84坐标和地方坐标输入手簿直接求取;。
（二）使用采集的方式获取。此种方法是在无WGS-84成果的情况下使用,具体做法如下:基准站的WGS-84坐标直接从手簿中读取,然后将流动站安置于控制点上采集WGS-84坐标,每次测量前总要先对测区进行点校正(WGS-84地心坐标与独立坐标间的转换)。即测前应在测区边沿选择三个及以上分布均匀的控制点进行点校正,求解坐标转换参数。测量时应以其它已知控制点作为检核,当检核精度满足拟测量等级时,方可开始正常作业。将校正參数记录在笔记本上,每次测量前应认真核对本参数,确保本测区参数的唯一性。
（2）RTK作业
（一）设立基准站
为了保证基准站的准确性(关键是高程精度),基准站设置在有水准高程的已知点上。
（二）架设好基准站
做好GPS接收机、电台及电池等的连线工作,输入作为基准站的控制点坐标及其它一些设置参数后,启动基准站设备进入工作状态,此时移动站可开始工作。为了验证转换参数及参考站设置的准确性,移动站在开始测量工作前,从另一已知点开始出发,通过与已知点坐标验证无误后,才能开始各种测量工作。
3 RTK在断面测量中的应用
（1） 堤防工程的断面测量
为了提高滦河堤防工程的防洪标准,需进行承德市区段堤防工程的断面测量工作。滦河两岸大部分滩地植被茂密,如用常规断面测量方法来进行测量,由于遮挡或距离过长等原因,要不断地转站来满足测量的需要,耗费大量的人力、物力。根据实际情况,采用RTK作业, 先在测区范围内选择E级GPS控制点15个,且每个控制点带有四等水准高程,利用GPS专用数据处理软件,求解出测区内WGS-84坐标与北京54 坐标转换关系,上传至每台移动站手簿内,施测时即可实时得到各测点北京54坐标。
横断面采用GPSRTK线路放样功能现场施测,即在每个设计好的断面线上取两个点位坐标,根据所取点位坐标形成线路文件,并传入手簿内。GPS的基准台架设在E级GPS控制点上,天线严格对中且量测天线高两次以上取均值,流动站实时接收基准站发送的数据,按手簿内设定的断面线进行线路放样测量,并实行实时点位质量控制;每个参考站在施测前都进行了与己知点的精度比测,
比测精度统计表 1
根据统计结果可以看出,RTK断面测量的平面定位精度在0.01-0.04m,高程测量的精度一般小于0.10m,完全满足断面测量的精度要求。在进行断面点数据采集时,GPS流动站保持在断面线上,断面点偏离断面线的最大距离控制0.1m以内。
(2) 灌区的纵横断面测量
大水桥灌区位于徐闻县境内,是徐闻县大水桥水库的节水配套工程,需要现场勘测, 现场设计,马上进行施工.测量工作必须根据设计人员的要求, 随时提供修改后的线路测量数据,根据此情况,决定采用KTK技术。即把设计人员提供的拐点数据输入RTK接收机,根据两点的坐标来控制测量不偏离设计路线。共测量了6000个断面点,保证了设计施工的顺利进行。测量过程中同样对已知点进行了校测,精度非常高。
(3) 水工建筑物的纵横断面测量
水工建筑物的纵横断面一般都由设计人员提供设计坐标,测量人员把设计提供的坐标输入RTK 接收机, 根据两点的坐标进行断面测量。很多测区都进行过此项工作, 如九头铺电站工程就进行了坝址、围堰、溢流洞、导流洞等的断面测量。
4RTK技术的优势
与传统作业方法比较,利用线路放样法施测断面,能够保证所测断面点均在断面线上。利用RTK施测断面,不受天气、地形、通视条件的限制,工作效率比传统方法提高3-4倍。利用RTK技术比传统方法节省人力。利用RTK技术所测断面点精度高,且一致。常规仪器测量随着断面点与测站距离的增大而精度也随之降低。RTK测量断面时,在建筑物、树林等信号较弱的地方,可用全站仪配合作业,以保证数据的准确性。
5结论
总的来说，RTK技术还在发展的阶段,我们在工作时候还需要注意几点:①选用精度和稳定性都较好的高质量机种选用初始化能力强、所需时间短的RTK机型。②选择作业时段，最好每天早出晚归，中午休息，利用良好的时段进行RTK测量。③基准站选择要在比较中心、位置空旷开阔的至高点上，且基准站方圆二百米内尽量不要有更高建筑，周围无磁场的影响，这样流动站接收的信号较好。④每次工作之前，先校核RTK的精度，确认准确无误后方可开始工作。⑤ 把观测成果与首级控制成果进行整体平差，这样动态观测经平差后的精度就较高。
参考文献:
[ 1 ] 陈和权, 等1 利用GPS高程拟合检测水准高程的探讨[ J] . 水
利水电测绘, 2008, ( 2) .
[ 2 ] 乔仰文, 等. GPS 卫星定位原理及其在测绘中的应用[ M ] . 北
京: 教育科学出版社, 2000.
[ 3 ] 马大喜, 温旭. 浅谈GPS 在水利工程测量中的应用[ J] . 科技情报开发与经济, 2008, ( 18) .
[ 4 ] GB /T18314- 2001, 全球定位系统(GPS )测量规范[ S] .