基于GPS-RTK与测深仪在水利测量中的应用研究

李帅

河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司  河北 石家庄050000

摘要：近年来，随着全球卫星定位系统（GPS）技术的不断发展和进步，基于GPS技术的实时动态定位（RTK）测量技术在水利工程测量中得到了广泛应用。GPS-RTK测量技术不仅具有高精度、高效率、低成本等优点，而且能够实现无线实时数据传输和处理，从而极大地提高水利工程测量的精度和效率，有力促进水利工程的建设和管理。

关键词：GPS-RTK技术；水利测量；应用

引言

我国属于农业大国，因此，对水利施工的要求非常高，并且也制定了一系列的指导优化措施，对水利施工进行逐步完善。该种情况下，在对水利施工进行管理的过程中，仍然采用传统的管理技术和方法，已经无法满足水利施工管理的实际需求，因此，需要对其不断改进。现代数字技术的应用，可以有效解决水利施工管理中存在的问题，保证各项施工流程都能够有序开展，整体上看现代数字技术在水利施工管理中具有较高的实际应用价值。

1GPS-RTK技术

1.1GPS-RTK测量技术介绍

GPS-RTK作为一种测量仪器，其适用于在不同地形条件下外业数字测图、摄影测量与遥感以及等级较低的工程测量项目基础控制点。以前的测量通过经纬仪对大地测量，工程区域控制测量采用三角网、导线网方法来进行施测，既耗费时间和人工，还要满足2个测点之间通视的要求，而且测量数据精度分布不均匀，在野外现场测量时不知精度如何；采用常规的GPS静态测量、快速静态、伪动态方法，在外业测量过程中也不能实时知道数据的精度，如果测量结束后回到内业处理时发现测量数据精度不能满足规范要求，还要进行复测。而采用GPS-RTK技术来进行控制测量，能够实时知道数据精度，如果点位精度要求满足了，用户就可以停止观测了，测一个控制点在几分钟甚至几秒钟内就可完成，并且还能知道观测数据质量如何。如果把GPS-RTK技术运用于公路、铁路、水利工程等各种等级要求不高的控制测量，不仅可以极大的减少作业时间、人力强度和人工费用，并且还能够大幅度提高工作效率。

1.2GPS-RTK技术优势

（1）具有非常高的精度。可以达到亚厘米级的测量精度，能够满足水利工程测量中高精度的需求，如在水文监测、地形测量等方面的应用。（2）具有实时性。可以在测量过程中实时计算和输出测量结果，减少测量和处理数据的时间，提高测量效率和工作效率。（3）可以覆盖大范围的地理区域。对于水利工程的广阔水域、山区、沙漠等地形，GPS-RTK测量技术可以提供高效、精确的测量服务。（4）操作简便。只需要在测量前准备好设备和场地，并进行简单的操作即可进行测量。这使得水利工程的现场测量更加方便和实用。（5）数据处理简单。只需进行简单的差分处理和平差处理，就可以得到高精度的测量数据，降低了数据处理的难度和工作量。

2GPS-RTK测量技术在水利工程测量中的应用

2.1GPS技术在数据采集中的应用

通过建立GPS数据网络控制系统，能够对水利工程施工范围之内，在任何条件下对任何地点进行数据采集工作，为数据分析工作的良好发展提供条件。将GPS技术应用在水利工程施工管理中，主要具有以下优势。首先，GPS技术的准确性较高，能够满足水利工程施工管理的实际需求，保证现代信息技术应用的有效性和准确性，对水利工程施工中存在的误差进行有效控制和处理。其次，地理环境因素对其产生的影响较小，水利工程施工非常容易受到地理因素的影响，但是GPS技术并不会受到影响，无论在何种自然条件下，都能够利用GPS技术实现准确全面的数据分析，保证水利工程施工管理质量。最后，自动化程度较高，现代数字技术在实际应用中的灵活性较高，因此，在水利工程施工管理中可以根据环境实际情况，对现代化技术进行及时调整，即便出现突发情况，也能够实现良好运用，提高水利工程施工管理效率。由此可以看出，在水利工程施工管理中应用GPS技术，能够降低管理成本，避免出现资源浪费等现象，促进水利工程施工管理的良好发展。

2.2GPS技术在监测管理中的运用

与传统水准仪测试设备相比，应用GPS技术能够提高对水利施工监测工作的准确性，在对其进行全天候监测的过程中，GPS监测设备的精度能够控制在1mm之内，垂直精度在1nm之内，与传统监测方法相比，监测精度得到了大幅度提升，这也为水利工程施工的管理工作提供了便利条件，提高了管理效率。在实际应用中，管理人员可以在监测目的地的位置设置目标点，就能够搜集到相应的监测结果数据，并利用现代数字技术对其进行分析，得出相应反馈，通过这种方式能够笔避免周期对监测工作产生的负面影响，提高水利工程监测效率以及准确性。

在水利工程施工管理中，其中存在的影响因素也较多，大致可将其分为内部因素和外部因素两部分，外部因素主要指的是施工周围的地理环境和自然环境等，内部因素主要包含施工人员技术水平、管理水平以及设备运行稳定性等。该种情况下，利用远程监督管理技术以及多媒体传输技术，能够对水利工程施工的各项流程进行监督管理。并且在施工人员较为密集的地区安装摄像头，有效应对和处理突发事件，并对在水利工程施工中存在的违规以及操作不规范等行为进行监督管理，通过这种方式降低水利工程施工中出现安全事故的概率，提高施工的安全性，为水利工程施工的良好管理提供条件。

2.3河道水位监测

在河道水位高程测量中，GPS-RTK测量技术可以实现高精度的水位高程测量。通过在河道两岸各设置一个GPS-RTK接收机，将其中一个接收机设置为基准站，将另一个接收机设置为流动站，利用GPS-RTK技术可以实现流动站水位高程的快速、准确测量。在河道水位实时监测中，GPS-RTK测量技术可以应用于流速计、水位计等设备的实时定位和监测。通过将流速计、水位计等设备设置为流动站，将基准站设置在河道两岸，利用GPS-RTK技术可以实现实时监测和定位。在河道水位变化分析中，GPS-RTK测量技术可以应用于水位高程的长期监测和分析。通过将GPS-RTK接收机设置在河道两岸，可以实现长期水位高程的测量和记录。通过分析水位高程的变化情况，可以了解河道的水位变化规律，为水资源的开发和利用提供重要数据支持。

2.4河道地形测量

在以往的水下测绘作业中，测绘工作人员都会使用全站仪、测深仪、六分仪等各种仪器开展工作，但是由于进行测绘作业的河道宽度、深度及长度都比较大，利用传统的测量方式测绘作业量巨大，人力、物力成本比较高，测绘采集的数据精度也无法得到保障。在河道地形的测量测绘作业中使用GPS-RTK技术，主要操作流程如下：首先连接计算机、水下探测仪、RTK卫星接收仪等测量设备，通过专业测量软件定位测量点，然后按照软件中预设的路线在指定区域内移动，进行数据采集，再将数据信息导入电脑软件，利用专业的测量软件对数据进行分析与处理，最后形成河道测绘建模。

结束语

综上所述，将现代数字技术应用在水利工程施工管理中，是今后水利工程施工管理发展的主要方向，因此，相关人员需要认识现代数字技术在水利工程施工管理中的重要作用。由于水利工程施工管理具有系统性，所以要将现代数字技术与水利工程施工中的各项环节相互结合，实现全面渗透的管理工作，通过这种方式提高现代数字技术的应用效率，最终达到提高水利工程施工管理质量的目的。

参考文献

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