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GPS-RTK技術在農田水利工程測量中的應用

來源:核心期刊咨詢網位置:理工論文時間:2019-09-28 14:3612

  【摘 要】 隨著城鎮建設的不斷推進,水利工程項目無論是數量還是規模都在不斷增大,建設難度也在加劇,這使得傳統水利工程項目施工技術不能滿足實際需求,應用新技術體系成為順應時代發展的必然趨勢。其中,GPS-RTK技術受到了廣泛關注,能有效提升測量項目的準確性,從而確保農田水利工程的建設質量。基于此,本文分析GPS-RTK技術的原理和特征,并集中討論GPS-RTK技術在農田水利工程測量中的應用。

  【關鍵詞】 GPS-RTK技術;農田水利工程;測量

水利工程師論文

  《水利建設與管理》(月刊)創刊于1980年,由水利部水利建設管理總站主辦。主要宣傳報道設計施工、建設管理、招標投標、工程監理、工程質量、工程管理、工程加固、防洪搶險、河道整治、水利資源利用、經驗交流、信息傳遞等方面的新技術、新成果以及科技信息等。本刊信息量大、實用性強。

  GPS-RTK技術是近幾年工程測量中應用較為廣泛的技術之一,能在優化數據處理的基礎上,提升數據應用管理及跟蹤分析水平。將GPS-RTK技術應用在農田水利工程測量項目中,可在一定程度上優化整體數據處理效果。

  1 GPS-RTK技術的原理和特征

  1.1 GPS-RTK技術的原理

  在對GPS-RTK技術進行全面分析的過程中,首先要明確GPS技術和RTK技術的基本結構。其中,GPS技術本身是一種全球衛星定位技術模式,能完成數據的收集從而實現定位管理。而RTK技術則是GPS技術中的一種測量手段,將GPS測量過程和數據傳輸融合在一起,搭建有效的信息和數據富集平臺。借助GPS-RTK技術能有效建立測量站載波相位觀測分析模式,一定程度上提升數據的準確性,一般能達到厘米級,并且建立三維定位結果,有效提高了測量工作的綜合水平。

  GPS-RTK技術體系包括基準站、流動站以及通訊系統,①基準站主要是跟蹤載波相位,并且要完成對應的測量工作。與此同時,基準站還要依據測站狀態實時完成測站坐標及觀測數值的收集和管理,確保能提升對衛星跟蹤狀態以及收機工作狀態進行實時監督和管控。②流動站在應用的過程中主要是對GPS信號進行載波相位的觀測和分析,確保能對接基準站接收的信息源,有效判定觀測數值和基準站基線向量,從而借助原有的參數完成轉換,并且獲得投影。③通訊系統就是建立對應站點之間的通信聯系,從而保障信息傳輸的合理性和實時性。綜上所述,GPS-RTK技術在應用的過程中,就是在設置基準站和流動站的基礎上,建立5顆以下衛星的實時性信息接收和處理,以保證能及時觀測載波的相位參數,完善對應的數據分析,保證了觀測點信息的完整性。

  1.2 GPS-RTK技術的特征

  第一,GPS-RTK技術的作業效率較高,因為GPS-RTK技術應用過程中會設置流動站,所以無需多人進行操作,在電磁波輔助管理的基礎上,獲取點位坐標能提升到秒級,整體作業效率高,加之人員數量少,就縮小了項目的人工成本,一定程度上更適合推廣。

  第二,GPS-RTK技術可靠性較高,在應用GPS-RTK技術的過程中,因為技術應用較為便捷加之技術體系較為完善,因此獲得的數據可靠性和安全性高,能控制相應誤差,并且提升定位的準確性。一般而言,在符合技術應用要求后,作業半徑4km內都能實現高精度測定,且測定數值能精準到厘米級別,為后續工作的開展奠定了堅實基礎。

  2 GPS-RTK技術在農田水利工程測量中的應用

  正是因為GPS-RTK技術具有較為突出的優勢,因此,將其應用在農田水利工程測量中具有非常重要的意義和價值,相關部門要結合具體問題踐行具體分析的管理策略,從而打造更加完整的應用模式,發揮技術優勢,提高農田水利工程測量的整體水平。

  2.1 測量控制

  一般而言,農田水利工程測量都處于偏遠的鄉鎮地區,地形以及氣候復雜是較為常見的問題,傳統測量工序在開展過程中遭遇了很多的困難,加之環境因素的影響甚至會出現數據準確性不高的問題,對后續水利工程項目的建造和運行產生了不良影響。而在應用GPS-RTK技術的過程中,測量人員能節省很多的時間和精力,只需要將被測量的對象設置為定位標點,確定4個以上高級控制點,借助GPS-RTK技術就能完成對應的數據處理。

  2.2 地形測量

  為了提升農田水利工程建設中測量工作的綜合水平,也要對項目的具體要求和控制要點進行約束和管理,保證現場選址工作的合理性。也就是說,借助GPS-RTK技術進行坐標定位管理,有效完成實時性動態測量,確保能輔助相應人員開展對應的地形測量,維持控制管理的實時性效果[4]。應用GPS-RTK技術進行數據的收集和匯總,以保證能利用數據處理機制完成數據的控制管理,并且提升對應數據分析的合理性。要依據GPS-RTK技術測量流程對測量過程進行實時性監管,保證相應測量工序都能得到完成。

  2.3 農田水利工程應用

  例如,某農田水利工程項目中,水利工程規劃占地面積為5.5平方千米,橫斷面積為56平方千米、縱斷面積為44平方千米,主要是針對渠道結構進行排水干溝以及農渠的測量工作。在測量區域范圍內,技術人員已經設置了對應的控制網點。并且配備了相應的設備,GPS接收設備3臺、全站儀設備2臺,施工作業小組10人,應用GPS-RTK技術進行實時性測量,具體流程如下:

  第一,測量人員要選取對應的測量區域,并且建立6個實時性極點,要求同時性以及分布的均勻性,基本包圍條件符合規劃,見其作為轉換參考極點。與此同時,選取剩余的極點E作為檢測依據完成參數轉換等工作,利用四參數法完成平面坐標參數的處理,并且應用二次曲面擬合法就能將高程轉變為具體的參數。

  第二,在區域范圍內要結合實際情況進行針對性技術處理和控制,保證基站架設地點較高且較為寬敞平整,然后結合GPS-RTK技術測定分析模式對流動站進行架設處理。最關鍵的是,在實際測量過程中,要確保能借助GPS-RTK技術獲得的已知點完成平面坐標分析以及高度觀測數值分析,提升精度的同時保證檢測流程的完整性。

  第三,在應用GPS-RTK技術的過程中,要選取最佳時間段開展相應的工作,尤其是流動站,要在幾秒鐘內對實時性數據進行采集和處理。需要注意的是,為了提升GPS-RTK技術的應用精度,就要結合實際情況適當判定具體的采集次數,完成數據的富集和分析管理。

  2.3 斷面測量

  對于農田水利工程測量工作而言,系統化測量分析較為關鍵,不僅僅要對數據以及地形進行測定,縱橫斷面測量工作也較為關鍵,只有保證斷面測量分析的合理性,才能提升土石方量判定的準確程度,從而依據相應的計算工序完成施工預算分析,確保施工項目進度管理和成本管理能得到保障。

  3 結語

  傳統測量技術已經逐漸被淘汰,取而代之的就是GPS-RTK技術,要結合農田水利工程測量工作要求合理性應用技術,建立完整的技術運維管理模式,發揮GPS-RTK技術優勢,打造更加精細化的測量模式和控制體系,真正優化我國農田水利工程質量,實現經濟效益和社會效益的共贏。

  參考文獻:

  [1] 陳小軍.RTK技術在小區域農田水利測量中的應用研究 [J].建筑工程技術與設計,2016(20):576.

  [2] 穆 寧.RTK技術在小區域農田水利測量中的應用研究[J]. 江淮水利科技,2016(6):44-45.

  [3] 楊文華.GPS-RTK技術在農田水利工程測量中的應用[J]. 農業工程,2018(4):80-82.

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