工程测绘RTK在水利工程测量高程精度浅析

工程测绘RTK在水利工程测量高程精度浅析

张小芳顾久美徐小芳

江苏省工程勘测研究院有限责任公司江苏扬州225002

摘要：工程测绘RTK技术在水利工程技术领域的引入运用，有效改善了我国水利工程施工作业技术领域的测量工作技术水平，本文针对工程测绘RTK在水利工程测量高程精度问题，展开了简要阐释。

关键词：工程测绘；RTK；水利工程测量；高程精度

载波相位差分技术（RTK）具备实时化、高效化以及动态化的技术应用特征，并因此在现代工业生产事业的发展推进过程中获得了极其广泛的应用空间，这一技术在与全球地位技术系统（GPS）结合应用的技术背景之下，给我国地质、矿产开采以及水利工程事业的建设和发展创造了充足的技术保障条件，本文将针对工程测绘RTK技术在水利工程项目测量过程中的高程精度控制问题展开简要论述。

一、本文研究问题的引入背景

全球定位技术系统（GPS）在现代工程测绘技术形态发展事业领域的有效运用，深刻改变了我国传统工程测绘技术活动的开展路径，引致了我国现代工程测绘应用技术项目体系的深度变革。将这一技术形态引入我国现代工程测绘工作的过程中，本身具备技术操作步骤简便、空间位置定位确定精度高以及在设备应用过程中，不易遭受天气环境条件变化和通视技术条件状态不良影响等技术优势，因而也使得这一技术类型得到了我国现代工程测绘技术领域的广泛青睐以及大规模的引入运用，这给这一技术的发展成熟创造了充足且宽松的实务助力条件。

近年来，随着载波相位差分技术的引入运用，使得建构在GPS定位技术背景之上的GPS-RTK实时性空间定位测量技术逐步获取了较为充分的应用发展空间，从技术属性角度分析，这种由GPS技术同TTK技术结合形成的实时性空间定位测量技术，本身具备技术应用操作过程简洁直观，空间定位行为精确性水平高，测量过程的实时化程度和自动化程度较高等技术特点，而这些特点也直接保证了这一技术在实际的应用过程中产生了如下所述的技术性应用优势：

第一，能够对实际测量空间位置的定位精确度水平进行动态实时掌握，设备在技术操作层次具备充分的便捷性。

第二，能够针对地质工程或者是水利工程碎部点位的地形和地貌特征展开快速准确的测量工作，并借助自身连接和附属的技术构件快速绘制形成数字化的测量技术图像文本。

第三，能够在预先输入设计点位技术坐标的条件下，完成下程放样技术操作。

RTK技术本身具备的技术优势，使得其在我国水利工程项目测量工作的实际开展过程中，能够获得一定的引入应用空间。

二、RTK技术的基本原理及其应用于水利工程测量过程中的高层精度分析

（一）RTK技术的基本原理

RTK定位测量技术，是在实时性载波相位差分测量技术的基础上发展形成的实时性空间动态测量技术，是具备实时性，高效性以及动态性技术特征的空间性定位测量技术形态，图1表示的是三鼎式RTK测量仪设备的外形图，这种测量设备在我国水利工程项目RTK技术测量活动的开展过程中具备着广泛的应用空间。

在RTK空间定位测量技术的应用背景之下，设备系统中的基准站技术空间除却要完成卫星测量数据的采集处理任务之外，还要借助于数据链技术构件，将其在实际的空间定位测量活动过程中获取的技术参数观测值以及站点所在位置的坐标一同传输给流动站技术空间。而流动站技术空间在完成卫星提供的数据信息接收任务的基础上，还要接收来自于基准站技术空间数据链技术构件的数据信息，并在此基础上针对从基准站数据链技术构件接收而来的数据对象，以及本站实际测量获取的技术数据对象进行对比式技术分析处理过程，并在借助数学计算处理环节的条件下，获取两组测量数据之间的相位差，形成最终的空间定位测量活动结果。

从技术实施方法角度，可以将RTK空间定位测量技术方法，具体划分为修正法和差分法两个基本的技术类型。

修正法，就是通过将基准站技术空间的载波相位参数修正值，直接借助数据链技术构件发送给流动站技术空间，针对流动站实际测量获取的载波相位进行技术参数修正处理，并在此基础上指令流动站技术空间重新实施待测量点位空间坐标参数值的测量工作。这种测量技术获取的技术结果通常被称为准RTK。

差分法：就是将基准站技术空间测量采集获取的载波相位参数数值，借助于数据链技术构件发送给流动站技术空间，继而由流动技术空间完成载波相位差的计算，并在相位差计算数值的基础上，完成待测空间点位坐标参数的计算求解过程。这种测量技术获得的技术结果通常被称为真实RTK。

（二）RTK技术应用于水利工程领域引致的误差及精确控制

1、基站在架设过程中的对中误差现象

这种误差现象描绘的是基站的GPS天线组件的中心位置与其对应的地面控制点不在一条铅直线上，而保障上述两点处于一条铅直线上的技术工具就是水准器。

水准器工具具备圆形水准器和管状水准器两个类型，圆形水准器的内部空间呈现球面形状，并且通常将球面形状结构的顶点标注为水准器的零点，水准器的刻度分划通常是一个以零点为圆心的同心圆分散结构，通常情形下水准器的球面半径规模较小。

管状水准器的内壁结构是一个半径较大的旋转弧面，管结构内部加注冰点较低、流动性较强却附着力较小的液体物质，在管状结构的外部，刻画分布有2mm的分划线。

水准器精度状态的基本衡量指标是位于圆弧面上的2mm分划线所对应的圆心角角度值的大小状态。

在使用基座和对中杆的圆形水准器的应用条件下。其指标精度应该是8分，实际应用过程中，基座结构的对中方式是光学对中，依照基本的几何换算关系，水准器的指标精度对于对中操作的实际影响就是引致对中视线出现了偏离铅直线8分的精度误差，而根据几何公式换算关系，实际会引致基站的空间架设点位出现幅度为3.49毫米的误差。

2、GPS解算软件的解算精度控制

在已有的技术设备应用发展条件下，解算软件的解算精度一般会伴随着感测时间的加长二标段提升，通常在平面测量数据的解算精度在3mm之内的条件下，就可以针对测量数据开展自动保存处理。

结语：

针对工程测绘RTK在水利工程测量高程精度问题，本文在梳理RTK技术基本特征以及基本原理的基础上，围绕RTK技术应用于水利工程领域引致的误差及精确控制展开了具体论述，预期为相关领域的研究人员提供借鉴意义。

参考文献：

[1]杜珍应.GPSRTK技术在水利工程控制测量中的精度分析[J].煤炭技术,2007（05）.