GPS—RTK技术在水库水下地形勘测中的应用分析

GPS—RTK技术在水库水下地形勘测中的应用分析

作者：胡腾

来源：《环球市场》2018年第14期

摘要：随着科技的不断进步，在地形勘测领域，也引入了一些先进技术，其中GPS-RTK技术就在地形勘测中得到了很好地运用，尤其是在水下地形勘测这种难度比较大的勘测中发挥了至关重要的作用，有效提高了水下地形勘测的准确度和工作效率，给勘测工作带来了极大方便。基于此，本文概述了GPS-RTK技术，阐述了GPS-RTK技术的主要特征，对GPS-RTK技术在水库水下地形勘测中的应用进行了探讨分析。

关键词：GPS-RTK技术；特征；水库水下地形勘测；应用 一、GPS-RTK技术的概述

GPS-RTK技术是GPS和RTK技术的结合，GPS为我们熟知就是全球定位系统，RTK是REAL TIME KINEMATIC的简称，即实时动态差分勘测。这项技术集GPS定位技术、计算机技术、无线电技术、数字通讯技术等科技于一体。这种技术可以实现高效定位，在一些较大难度的勘测中可以充分显现优势。GPS主要靠卫星定位，其组成部分主要有地面监控系统和空间卫星群两部分组成，GPS的空间卫星群由24颗卫星组成，每个卫星覆盖一部分区域，最终形成了对全球的覆盖。地面监控系统主要负责接收和处理卫星传播来的信息和数据。RTK技术是载波相位差分技术，其主要用来处理两个测站载波相位的观勘测的差分，主要工作是把基准站采集到的载波相位传送给移动站，它可以进行快速运算，对相关数据进行实时运算和传输，在数据传输上具有强抗干扰性和比较高的可靠性。 二、GPS-RTK技术的主要特征

（一）勘测准确性高。在传统的水下地形勘测中采取的基本方法是极坐标定位法，这样的勘测方法需要专人进行定时读水尺记录，同时还会受到通视及地球曲率的影响，勘测结果会出现比较大的误差。GPS-RTK技术可以有效提高勘测的准确度，其在基本工作条件满足的情况下平面精度和高程精度的勘测可以达到厘米级，在实际勘测时平面精度和高程精度是衡量勘测准确度的基本指标，在GPS-RTK工作中，由于有全方位卫星的覆盖，在一定勘测范围内其可以接收到五颗以上卫星传送的数据，极大提高了勘测平面精度。在高程精度方面，GPS-RTK技术可以将误差控制在20mm之内，如果接收卫星更多一点，误差可以降至更低。

（二）勘测效率高，传统的地形勘测中需要设置多个控制点并且还要不断移动勘测仪器，勘测效率低，勘测人员的工作量也很大，而运用GPS-RTK技术可以极大提高勘测效率，在一

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般情况下，RTK一次设站可以完成4Km半径的区域的勘测，几秒钟的时间即可获得一个点的坐标，操作人员上只需一人操作即可。这项技术勘测速度主要受接收卫星的质量和数量以及RTK数据链传输质量等因素影响，这些因素只要符合要求一般在几十秒的时间即可完成初始化，使勘测速度有效加快。

（三）受干扰因素少和操作方便。传统的勘测方法在对两点进行测试时需要有良好的光学通视条件，同时还会受气候、能见度、季节等因素影响，如果能见度低，传统的勘测方法则不能很好展开工作，并且勘测准确度也会受影响，有着较多的受限条件。GPS-RTK技术只对电磁波环境有着较高要求，只要在电磁波正常的情况下即可工作，较少受外界其他因素影响。GPS-RTK技术使用操作起来方便，数据处理上也具有高效性，RTK技术在工作中集成化和自动化程度高，测绘功能较强，在没有人工干预的情况下也可以实现多种测绘功能。这种技术在工作时勘测人员可以实时获得勘测结果坐标，对数据的分析转换速度也快，有效减少了人工劳动量，节约了人力。

三、GPS-RTK技术在水库水下地形勘测中的应用

水库水下地形勘测具有勘测难度大的特点，采用传统的方法勘测，会受水库周围天气、地形的影响，勘测准确度不高，而GPS-RTK技术在水库水下地形勘测中的应用所受限制因素较少，所以其在水库水下地形勘测中就可以很好地发挥作用。 （一）合理配置勘测仪器

勘测仪器主要由三部分组成，分别是流动站载体设备、基准站设备、软件设备，具体仪器包括双频GPS RTK接收机、勘测船接收机、天线盘、成图软件、电台、三角架等，这些勘测设备准备好，并且放置在相应位置，接下来便可进行水下地形实际勘测操作。 （二）严格按照勘测步骤进行勘测

首先需要在整个水库测区布置GPS控制网，在实际勘测时根据水库实际大小决定所用GPS-RTK流动站和基准站的数量。在勘测工作中可以通过测深仪进行水库水深的勘测，并且利用导航软件进行定位和导航，从而获取水库深度的数据。对水库高程的勘测应当加以使用全站仪，为了确保水面高程勘测的准确性可以把导航然间水面高程勘测结果、全站仪水面高程勘测结果以及GPS-RTK所获得的水面高程数据进行对比，尽量缩小误差，使勘测准确度更高。在勘测过程中还应当注意潮对勘测造成的影响，要定时对潮位进行勘测，保障水面高程的准确性。另外在勘测过程中，为了确保最终的勘测结果的准确性，还需要做好一系列保障工作，要保证基准站坐标的精确度，还要保证坐标转换参数的精确度，勘测环境避开功率大的无线电环境，防止电磁波对相关信息数据造成的干扰。

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通过对一系列勘测及数据采集完成后就要进行数据的输入与处理，把相关数据输入计算机中，利用成图软件完成制图工作，通过一系列的編辑加工、再处理，最后输出水下地形图并且打印，形成纸质版，完成后交付相关单位。

综上所述，水库水下地形勘测流程复杂，因此需要使用数字测深系统进行水下地形勘测。而GPS-RTK技术实现了多种现代技术的结合，尤其是对全球定位系统和实时动态差分勘测技术的运用，使其在地形勘测领域发挥了巨大作用，其具有的特点是勘测准确度高、勘测效率高、受干扰少、操作方便等特点。其在水库水下地形勘测中，克服了水下地形勘测难度大的问题，提高了水下地形勘测的准确度和效率，在水下地形勘测领域发挥了巨大作用。因此对GPS-RTK技术在水库水下地形勘测中的应用进行分析具有重要意义。 参考文献：

[1]杨伯钢等.城市湖泊库容勘测方法对比研究[J].测绘通报，2014（11）.

[2]胡燕标.RTK GPS技术在水下地形测量中的应用[J].建筑工程技术与设计，2015（05）.