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摘 要：结合GPS全球定位系统技术和RTK测量技术的发展趋势，分析了GPS-RTK技术的基本原理和特点，讨论了GPS-RTK技术在水利工程测量中的应用。
关键词：GPS-RTK技术；水利工程；测量
1 概述
为了满足工程施工、测绘等工作的需要，GPS技术以其观测简便、高精度、高效率等特点广泛应用于各类工程的测绘中。而GPS-RTK技术的出现，为测绘工作提供了厘米级的精度的实时定位新方法，可以高精度并快速地测量各级控制点的坐标，在效率和精度上显示出传统测量方式无法比拟的优势。目前，RTK技术已广泛应用于图根控制测量和工程放样，不少测量单位已开展用于等级控制点测量的探讨，并取得一定的效果。
1.1 RTK的基本工作原理
RTK基本工作原理：在已知高等级点上（基准站）安置1台接收机为参考站，对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站，流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线接收设备，接收基准站传输的数据，然后根据相对定位的原理，实时解算出流动站的三维坐标及其精度（即基准站和流动站坐标差，加上基准坐标得到的每个点WGS-84坐标，通过坐标转换参数得出流动站每个点的平面坐标X，Y和海拔高H）。
1.2 GPS-PTK技术的特点
GPS-RTK测量技术除了具有GPS测量的优点外，同时它还具有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点，从而可以提高生产效率，GPS-RTK技术还能实时动态定位，如果采用快速静态测量模式，在十五千米范围内，其定位精度可控制达一至二厘米内，它可用于工程控制测量，RTK测量系统的开发成功，为GPS测量工作的可靠性和高效率提供了保障，这对GPS测量技术的发展和普及，具有重要的现实意义。
1.3 RTK渠道建筑物测量
使用RTK可以方便的加测渠道交叉建筑物的控制桩，由于渠道线路和建筑物坐标高程系统的统一，可以在现场就方便的确定渠道与渡槽、倒虹吸、隧道的平面交角，根据长度和断面准确快速计算水头损失，确定前进方向渠道中桩高程，极大提高外业测量的工作效率。
2 RTK技术在水利工程渠道测量中的应用
2.1 RTK渠道测量控制点的布设
引水渠道根据取水位置的不同，其起点高程也一不样，有的在坝身取水，有的在坝脚取水，有的在大坝下游河道取水。一般中小型水库配套渠道长度由几厘米到几十厘米不等，且存在多个分支。根据水利工程渠道的特点，布设GPS-RTK渠道控制点不仅要照顾到渠道的长度、范围，还要考虑渠道的高程位置。水利工程渠道一般1-1.5km要布设1个水准点，且尽量在渠道位置一侧，方便检核和施工放样。
2.2 RTK渠道断面测量方法
根据设计选定的渠道线路进行渠道断面测量。每天开始测量前，架设基站，准确校点，最好使用三角架或者对中杆，接收10min左右，保证高程的准确。GPS-RTK渠道断面测量，首先节省了人力，从测量方法的改变上提高了断面测量的精度，作业灵活方便。由于中桩边桩都是三维坐标，实现渠道导线图的准确绘制。可以根据需要加测地点，绘制渠道带状地形图，满足因设计高程微调需要重新设计渠道路线的需要，避免了重复测量带来的成本开友。
2.3 RTK渠道测量内业
GPS-RTK技术在渠道测量中方便的实现了坐标高程系统的统一，在内业中可以使用CASS等成图软件绘制渠道导线图，即渠道测量总平面图，在图上方便的标示渠道中心线（及辅助中心线）、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标，渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角等实测数据；渠道及其配套建筑物名称；制图比例和指北针等。
2.4 加密控制点的测量
众所周知，要进行某项测量首先要做控制测量，由于水利工程多位于偏远地区，已知高等级控制点很少，常规的控制测量方法是测距仪导线和三角网测量，测量精度受到很多条件限制，且工作量太大。而需在测区十五千米范围内有三个以上且包含测工的高等级测量控制点即可，操作简单方便，平均每天可测量三十至四十个加密控制点，效率较高。
2.5 水下地形测量
随着GPS-RTK技术在测量中的快速发展，水下地形测量也得到了广泛的应用，主要有：徕卡动态、中海达数字单（双）频测深仪、海洋测量软件等。GPS进行水下地形测量的步骤式：将GPS、测深仪和笔记本电脑连接成一起，导航软件对测量船进行定位，并指导测量船在指定测量断面上航行，GPS和测深仪将实时测得数据导入笔记本电脑，由海洋测量软件处理生成水下地形图或导出DAT文件，再由南方测绘cass7.0地形地籍成图软件绘制水下地形测量的应用，大大提高了测量的精度。
2.6 施工放样测量
利用RTK随机软件中放样的功能进行点、直线、曲线放样功能，进行施工放样测量。输入设计好的已知坐标作为参考点和目标点，流动站实地所在位置的坐标作为修正点，电子手簿屏幕的图形显示出实地待定点相对于目标点所偏移的距离，按照指示移动流动站，直到满足所要求的精度，也可用来寻找已知坐标点，找寻坐标已知的坐标点的方法和上述方法一致。
2.7 数字化地形图测量
利用RTK快速定位和实时得到坐标结果的特点，在一定的测量环境中可以进行地形测量。地形点的测量可以在数据采集的功能下进行，也可以根据现场地形的实际情况进行测量设定，采集完的地形点经过成图处理，生成数字化管道地形图，地形点的采集可以单人作业，极大地节约了人力和时间。
2.8 利用RTK进行“三防”GIS数据的采集
根据不同GIS平台要求，RTK在数据采集时可以将“三防”设施不同的施测点的属性加进去，对应于每个点的三维坐标，再进行一定的数据处理，可以生成适应GIS平台数据格式要求的基础资料数据库，并易于修改和完善。
结束语
GPS-RTK测量技术在水利工程测量中的应用，为现阶段的水利工程建设做出相当大的贡献，为以后进一步做好测绘工作奠定基础，同时我们在工作中要合理地分析在使用GPS-RIK技术作业过程之中遇到的问题，不断改进和解决，挖掘GPS-RTK技术在水利工程中潜在的应用。
参考文献
[1]姚忠松，楊仕华.论GPS-RTK技术在水利工程测量中出现的问题与处理方法[J].经营管理者，2010（08）.
[2]陶歆贵.GPS RTK技术在水利工程测量中的应用[J].铜业工程，2007（02）
关键词：GPS-RTK技术；水利工程；测量
1 概述
为了满足工程施工、测绘等工作的需要，GPS技术以其观测简便、高精度、高效率等特点广泛应用于各类工程的测绘中。而GPS-RTK技术的出现，为测绘工作提供了厘米级的精度的实时定位新方法，可以高精度并快速地测量各级控制点的坐标，在效率和精度上显示出传统测量方式无法比拟的优势。目前，RTK技术已广泛应用于图根控制测量和工程放样，不少测量单位已开展用于等级控制点测量的探讨，并取得一定的效果。
1.1 RTK的基本工作原理
RTK基本工作原理：在已知高等级点上（基准站）安置1台接收机为参考站，对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站，流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线接收设备，接收基准站传输的数据，然后根据相对定位的原理，实时解算出流动站的三维坐标及其精度（即基准站和流动站坐标差，加上基准坐标得到的每个点WGS-84坐标，通过坐标转换参数得出流动站每个点的平面坐标X，Y和海拔高H）。
1.2 GPS-PTK技术的特点
GPS-RTK测量技术除了具有GPS测量的优点外，同时它还具有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点，从而可以提高生产效率，GPS-RTK技术还能实时动态定位，如果采用快速静态测量模式，在十五千米范围内，其定位精度可控制达一至二厘米内，它可用于工程控制测量，RTK测量系统的开发成功，为GPS测量工作的可靠性和高效率提供了保障，这对GPS测量技术的发展和普及，具有重要的现实意义。
1.3 RTK渠道建筑物测量
使用RTK可以方便的加测渠道交叉建筑物的控制桩，由于渠道线路和建筑物坐标高程系统的统一，可以在现场就方便的确定渠道与渡槽、倒虹吸、隧道的平面交角，根据长度和断面准确快速计算水头损失，确定前进方向渠道中桩高程，极大提高外业测量的工作效率。
2 RTK技术在水利工程渠道测量中的应用
2.1 RTK渠道测量控制点的布设
引水渠道根据取水位置的不同，其起点高程也一不样，有的在坝身取水，有的在坝脚取水，有的在大坝下游河道取水。一般中小型水库配套渠道长度由几厘米到几十厘米不等，且存在多个分支。根据水利工程渠道的特点，布设GPS-RTK渠道控制点不仅要照顾到渠道的长度、范围，还要考虑渠道的高程位置。水利工程渠道一般1-1.5km要布设1个水准点，且尽量在渠道位置一侧，方便检核和施工放样。
2.2 RTK渠道断面测量方法
根据设计选定的渠道线路进行渠道断面测量。每天开始测量前，架设基站，准确校点，最好使用三角架或者对中杆，接收10min左右，保证高程的准确。GPS-RTK渠道断面测量，首先节省了人力，从测量方法的改变上提高了断面测量的精度，作业灵活方便。由于中桩边桩都是三维坐标，实现渠道导线图的准确绘制。可以根据需要加测地点，绘制渠道带状地形图，满足因设计高程微调需要重新设计渠道路线的需要，避免了重复测量带来的成本开友。
2.3 RTK渠道测量内业
GPS-RTK技术在渠道测量中方便的实现了坐标高程系统的统一，在内业中可以使用CASS等成图软件绘制渠道导线图，即渠道测量总平面图，在图上方便的标示渠道中心线（及辅助中心线）、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标，渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角等实测数据；渠道及其配套建筑物名称；制图比例和指北针等。
2.4 加密控制点的测量
众所周知，要进行某项测量首先要做控制测量，由于水利工程多位于偏远地区，已知高等级控制点很少，常规的控制测量方法是测距仪导线和三角网测量，测量精度受到很多条件限制，且工作量太大。而需在测区十五千米范围内有三个以上且包含测工的高等级测量控制点即可，操作简单方便，平均每天可测量三十至四十个加密控制点，效率较高。
2.5 水下地形测量
随着GPS-RTK技术在测量中的快速发展，水下地形测量也得到了广泛的应用，主要有：徕卡动态、中海达数字单（双）频测深仪、海洋测量软件等。GPS进行水下地形测量的步骤式：将GPS、测深仪和笔记本电脑连接成一起，导航软件对测量船进行定位，并指导测量船在指定测量断面上航行，GPS和测深仪将实时测得数据导入笔记本电脑，由海洋测量软件处理生成水下地形图或导出DAT文件，再由南方测绘cass7.0地形地籍成图软件绘制水下地形测量的应用，大大提高了测量的精度。
2.6 施工放样测量
利用RTK随机软件中放样的功能进行点、直线、曲线放样功能，进行施工放样测量。输入设计好的已知坐标作为参考点和目标点，流动站实地所在位置的坐标作为修正点，电子手簿屏幕的图形显示出实地待定点相对于目标点所偏移的距离，按照指示移动流动站，直到满足所要求的精度，也可用来寻找已知坐标点，找寻坐标已知的坐标点的方法和上述方法一致。
2.7 数字化地形图测量
利用RTK快速定位和实时得到坐标结果的特点，在一定的测量环境中可以进行地形测量。地形点的测量可以在数据采集的功能下进行，也可以根据现场地形的实际情况进行测量设定，采集完的地形点经过成图处理，生成数字化管道地形图，地形点的采集可以单人作业，极大地节约了人力和时间。
2.8 利用RTK进行“三防”GIS数据的采集
根据不同GIS平台要求，RTK在数据采集时可以将“三防”设施不同的施测点的属性加进去，对应于每个点的三维坐标，再进行一定的数据处理，可以生成适应GIS平台数据格式要求的基础资料数据库，并易于修改和完善。
结束语
GPS-RTK测量技术在水利工程测量中的应用，为现阶段的水利工程建设做出相当大的贡献，为以后进一步做好测绘工作奠定基础，同时我们在工作中要合理地分析在使用GPS-RIK技术作业过程之中遇到的问题，不断改进和解决，挖掘GPS-RTK技术在水利工程中潜在的应用。
参考文献
[1]姚忠松，楊仕华.论GPS-RTK技术在水利工程测量中出现的问题与处理方法[J].经营管理者，2010（08）.
[2]陶歆贵.GPS RTK技术在水利工程测量中的应用[J].铜业工程，2007（02）