浅谈GPS-RTK 定位技术在航道测量中的应用论文
随着社会的不断进步，对航道测量提出了更高的要求，在传统的航道测量工作中，主要是采用全站仪测距导线测量、三角导线测量、交会法水深测量等方法，需要投入很多的人力、物力，并且工作效益偏低，随和科学技术的发展，GPS 测绘定位技术应用到了航道测量工作中，不仅提升了测量准确性，也大大提高了工作效率，目前GPS- RTK定位仪组合被用于航道测量，突显出了很大优势，想要更加合理的运用GPS- RTK定位仪组合，有必要进一步探讨GPS- RTK定位技术在航道测量中的应用。
1 工作原理
实时动态(RTK) 定位技术是GPS 测量技术的一个突破，RTK系统主要是由电脑手簿、流动站、基准站组成，此外GPS- RTK定位系统想要实现动态测量，必须要借助无线数据通讯，在实际测量过程中，首先要确定基准点，基准点通常选取点位精度较高的首级控制点，之后在基准点的位置上设置接收机，进而构成参考站，然后对卫星实施连续观测，流动站上的接收机同时接收基准站观测数据以及卫星信号，并且流动站通过蓝牙装置与电脑手簿相连，最终依据相对定位原理，GPS- RTK定位系统就可以实时计算并显示出流动站的三维坐标。
2 GPS-RTK定位技术在某航道测量中的应用
2.1 实例介绍
某航道原本属三级航道，之后由于发展需要，按照二级标准进行整治，本次河道整治工程中需要完成土方疏浚、修复护岸等工作，需整治的河道里程共计69.836km，整治标准如下：设计水深4.0m，驳岸段航道最小航宽74m，最小底宽60m，最小口宽110m，最小弯曲半径540m，该项整治工程完成后，该河段的通航条件会明显改善，能够通航2000 吨级的船舶。在航道整治工程中需要实施航道测量，本工程需要对69.836km 河道进行全程的水位观测、地形测量、平面控制、水深测量、高程控制等等，测量过程中采取CAD 制图，测量比例尺1:2000，严格按照交通部颁布的《水运工程测量规范》(JTJ203- 2001)来实施测量，本次河道整治工程中，航道测量工作的工期为90 个工作日，需要进行水深测量的水域面积总共3km2 左右，地形测量面积总共30km2 左右，共计投入双频GPS 接收机18 台，其中包括移动站6 台，基站3 台，静态9 台，双频GPS 接收机的标称动态精度为10mm±1ppm，静态精度为5mm±1ppm，另外投入手提电脑3 台，电子经纬仪2 台，测深仪1 台。本文在此以本次河道整治工程为例，分析GPS- RTK定位技术在航道测量中的应用。
2.2 平面控制测量
在本次航道整治工程中，按照测区河道的`实际情况，再结合航道整治标准，最终平面控制的首级控制网采用D级GPS 网，每间隔8km在两岸设置一对D级点，测区内共有3 段D级GPS 网，各网交接处的公共边实施联测。
2.3 碎部地形测量
地形测量过程中需要全面分析各方面因素，本次航道整治工程通过多方面因素综合分析，最终决定将GPS- RTK和全站仪配合使用，地形测量与水深测量同步作业，每个侧段设置全站仪组2 个，RTK组1 个。本次航道测量工程中，地形测量需要由水边线测至两岸大提顶，堤岸上无遮挡，对RTK组的测量工作比较有利，测量时在楼(屋) 顶、水闸顶、河边小山顶上的D级点上设置基准站，之后初始化流动站，通过附近的已知控制点来计算高程异常以及坐标转换参数，然后测量碎部点的坐标，每个碎部点持续观测2min，采用手簿机储存观测数据，现场绘制草图，外部作业完成之后，依据观测数据绘制地形图。
另外在本次航道整治工程中，还需要对江边的果园、桥梁、水闸、城镇、码头、村庄等区域进行地形测量，在这些区域的测量过程中，由于GPS 天线受到严重的遮挡，给RTK组的测量工作带来很大不便，因此上述区域采用全站仪组来实施测量，首先RTK组在复杂地形中设置RTK控制点，之后全站仪组在RTK控制点上设置仪器，测量前严格核查定向站与对测站的坐标差，必要时重新测量图根点。
2.4 航道水深测量
GPS- RTK定位技术的应用，提高了水深测量工作的自动化水平，设置水深断面线、采集水深点、成图等各个环节，都可以通过电子计算机来完成，提高了水深测量工作的实际效率，此外在应用GPS- RTK定位技术之后，水上定位和水深定位就可以同步进行，能够保证测深仪换能器和GPS 天线处于相同位置，这样一来，不仅提高了测量效率，还大大提高了水深测量的准确度。在传统的航道测量方法中，往往需要多次搬移全站仪，导致测量效率很低，浪费了大量的时间和精力，而在本次航道整治工程中，基准站的数据链接传播能够达到15km，这样一来，就可以避免搬移全站仪而浪费时间，只要一艘测探艇中配备2 人即可，其中1 人操作计算机，另一人驾驶测探艇，每天可以测量的水域面积高达4km2，并且工作人员的劳动强度较低，可见GPS- RTK定位技术可以在节省人力的基础上提高水深测量的效率。
3 应用RTK测量的注意事项
由于RTK测量无需面对误差积累问题，因此就测量精度而言，RTK测点精度能够满足碎部地形测量以及图根控制的需求，不过也要认识到，RTK测量想要达到一级导线精度，还要采取一些其他措施，如何进一步提升RTK定位系统的精度，是以后工作中研究的重点问题之一。另外RTK测量的高程精度不是特别稳定，在本次航道整治工程中，有时测点高程偏差会比较明显，因此在使用RTK测量时一定要注意这一问题。本次航道整治工程采用全站仪对RTK测量结果进行核查，结果显示，RTK对碎部测量点高程、坐标的测量结果与全站仪测量结果相比，二者之差都在2~3cm 左右，由此可见，RTK对碎部测量点高程、坐标的测量结果比较可靠，但是一定要注意，在使用RTK测量时，应该做好与周围相邻点的校核，否则容易影响测量准确度。
4 总结
内河航道测量在社会发展中具有重要作用，如今各领域都在大力采用新技术，努力提高工作效率，在新的时代背景下，航道测量工作也势必要运用现代化技术，提高测量效率和测量精度。GPS- RTK定位技术的应用，大大提高了航道测量工作的自动化水平，不过必须要认识到，如何更加科学的运用GPS- RTK定位技术，还需要进行深入的研究，这样才能充分保证测量准确度，本文在此分析了GPS- RTK定位技术在航道测量中的应用，希望对相关工作有所裨益。