上海浩淼建筑工程有限责任公司
摘要：GPS-RTK技术是测绘领域比较成熟的一种技术，除可应用于各种控制测量和地形测量外，还可满足建筑工程施工放样的需要，其定位精度较高，工作速度较快，且与传统的全站仪相比，可实现自动操作。因为RTK不需要通视，所以测量放样很方便，特别是在一些地形比较复杂的地区，RTK的技术优势体现得更为明显。借此机会，下面对GPS-RTK技术在水利水电工程放样中的应用进行分析和探讨。
关键词：GPS-RTK；自动化；放样
引言
RTK技术是测绘领域比较成熟的一种技术，除可应用于各种控制测量和地形测量外，还可满足建筑工程施工放样的需要，其定位精度较高，工作速度较快，且与传统的全站仪相比，可实现自动操作。因为RTK不需要通视，所以测量放样很方便，特别是在一些地形比较复杂的地区，RTK的技术优势体现得更为明显。借此机会，下面对GPS-RTK技术在水利水电工程放样中的应用进行分析和探讨。
1 GPS-RTK技术的应用优势
GPS导航系统是一种 GPS，可以对海、陆、空环境进行实时定位和导航。一般来说，它包括空间星座，地面控制和使用者装置。伴随着经济的不断发展， GPS测量技术在交通、野外调查、军事及工程测量等领域得到了广泛的应用，野外作业的优点决定了 GPS测量技术在很多方面的应用能够提供更快速、准确的三维坐标信息，具有自动化程度高、效率和精度高的特点。在此背景下， GPS与其它通信技术的结合，可有效提高 GPS的应用范围，取得良好效果。将 GPS测量技术应用到水利水电工程中，具有重要意义。
而RTK即载波相位差技术，是工程上比较常用的GPS测量方法，它最显著的特点是能极大地提高工作效率。它是一种独立的测量系统，主要由以下几个部分组成：接收装置、数据传输装置和软件程序等。RTK技术的应用优势表现在以下几个方面：
1.1超高的定位精度
RTK的定位精度与工件半径有关，在工件半径不超过工件半径的情况下，可获得可靠性极高的数据，基本不会出现冗余误差累积。实际应用表明，RTK的动态定位精度可达厘米级，相对定位精度可达毫米级，可满足大多数工程测量要求。
1.2无需通视
在工程测量中使用全站仪需要有可见光和光学通视，这是保证全站仪测量正常进行的一个重要前提，也是制约全站仪应用的一个重要因素。而且RTK技术使用的是卫星，因此两个测站间无需通视，且外部气候等因素不会对RTK测量产生影响，只要RTK能与卫星保持正常通信，即可快速完成高精度定位。
1.3自动化程度高
RTK采用嵌入式软件编程，正常启动后，在无人干预的情况下，可自动完成多种测绘作业，整个操作过程简单、方便。伴随着辅助测量工作的减少，人为因素造成的误差也随之减小，测量精度也大大提高。
1.4作业效率高
一般来说，RTK的工作半径能达到几公里，只需不到10 s的时间就能精确得到某一点的坐标，单人就能完成工作，劳动强度低，速度快，工作效率随之大大提高。
2 GPS-RTK技术在水利水电放样中的运用
2.1制订测量放样计划
在用GPS-RTK技术进行水利水电测量放样之前，需要获得包括测段平面图、高程控制结果等相关资料，如果测段中已知控制点没有高程资料，则需要对整个目标位置进行基平测量，这样目标位置上所有控制点都可以获得高程数据。若控制点在目标位置不够精确，则应重新设置控制点，若控制点不够精确，则需加密。根据有关规范和设计精度的要求，编制水利水电工程测量放样方案，具体内容包括控制点检测与加密、测量放样的依据与方法、精度估算、放样程序等。
2.2放样前准备
在制定了测量放样方案之后，在正式开始作业之前，应作好以下准备工作：
作业人员应仔细阅读设计图纸，并根据图纸上标注的地形条件，结合各控制点的布置密度，确定每个工作日所需完成的测量范围。
准备相关的测量工具和仪器设备，并对其进行检查，看其是否在有效的检定周期内，确认无误后，对仪器进行充电，对常规装置进行检查，看是否有异常，发现异常应及时调整。
用RTK技术测量水利水力发电工程前，应建立新的工程文件，按一定顺序输入椭球体系统、中子线、投影等，按确定的顺序生成工程文件。当文件被保存后，RTK系统会自动生成两个文件夹，其中一个文件夹保存的是破碎部点的测量结果，另一个文件夹保存的是放样设置文件。
如果目标位置的已知点不存在WGS84坐标，则可利用同一基准站下的移动站，采集WGS84坐标，并以此为基础与已知点坐标进行校正，经过计算，得出相关参数。
2.3外侧勘测
2.3.1基准站的设置
应用GPS-RTK技术进行水利水电测量放样时，应将基准站设在合适的位置，应注意控制基准站和流动站之间的距离，若两者距离过大，将影响测量结果的准确性。为了避免影响卫星信号，基准站应设置在上方空旷位置，周围无强烈电磁干扰。选择好位置后，可以按照说明书中给出的硬件连接方法，将各硬件设备连接到基准站，在所有硬件都接好后进行检查确认。在正常启动后，系统进行必要的设定，输出坐标系和转换参数。
2.3.2流动站的设置
设站比基准站简单得多，只需将接收器、天线、对中杆、三角杆、RTK手柄等全部接好，然后打开接收器，设站，输入天线高度和变换参数，对设备进行初始化操作，选择RTK测量方式，即可开始外业勘测。一般来说，流动站的卫星数应大于5个，测杆对中误差应不超过5 mm。
2.3.3测量
(1)当基准站和流动站设置完毕，且设备测试工作正常时，便可采集到一个已知平面坐标及高程控制点，采集3 min后，将该已知点的平面坐标点输入基准站置未知点，利用WGS84经纬度坐标对其进行平移校正，从而获取校正参数。
(2)已知点的平移校正完毕后，选择另一个已知点，对平面高程数据进行复核，确认放样符合水利水电放样要求后，即可进行测量，同时将复核数据存入相应的文件夹。
(3)用RTK技术进行水利水电测量放样前，应先将目标位置文件输入系统，然后输入目标位置文件的名称、交点坐标、左右边长和半径等信息，保存数据，系统就会自动生成相应的文件；进入放样菜单，选择之前保存的文件，即可进行目标位置放样。
(4)水利水电机组当天放样后，可与前一天放样方桩组合，如果是在第一天放样，则可通过已知的控制桩进行复核，以确保放样结果的准确性。
(5)现场勘察结束后，当天保存的文件夹可复制到移动硬盘中，并储存在计算机系统中，通过专用的数据处理软件处理文件，系统会自动生成GPS中桩高度表。
2.4误差的处理方法
GPS-RTK技术虽然具有较高的定位精度，但在实际应用中，由于受环境干扰、坐标系统转换误差、天线中心偏移等因素的影响，很容易造成定位精度的降低。对此，可采取措施，以减少误差。测量放样时，应尽可能选择最优的观测时段，并保证卫星仰角在15°以上，从而使GDOP值明显降低，有利于提高定位精度；可选择基线范围适当，理论上不宜超过7 km，且避免接收天线遮挡，测量时，不可使用高频对讲机，以免无线电波对卫星信号造成干扰；根据测量现场的地形条件，选择转换参数，测量范围不宜过大，可提高定位精度。
3具体分析
水利水电工程建设中，如果要建设的项目位于大水河里，相关工作人员必须首先根据施工现场的具体情况，分析地质、水、土，分析设计方案，制定方案，与投资者和项目承包商讨论，综合考虑，确定项目所需的工程量，再根据设计方案组建专业工程施工队伍进行施工。因此，应重视GPS在水利水电工程中的应用，通过GPS的合理使用，使水力发电工程中的测量工作更加直观，从而在一定程度上简化了施工程序，提高了施工进度。此外，全球定位系统可以24小时不间断地进行定位和导航工作，从而确保水利水电工程监测系统的准确性和工程质量。利用GPS对水利水电工程进行监控，也将大大增强中国国力，改善中国员工的生产生活环境，保障中国人民的生命和家庭安全。它是社会稳定、民族和谐稳定发展的重要保障，也是中国快速发展、赶超美国等世界大国的强大动力。
结语
总之，放样是水利水电工程施工中的一个重要环节，放样结果的准确与否，直接影响工程的质量。水利水电工程测量放样应采用先进技术。RTK技术有许多应用优势，可以将其应用于水利水电工程放样工艺中。实际应用中，除做好前期准备工作外，还要合理地设置基准站和流动站，并采取相应的措施，避免误差的产生，保证测量结果的准确性。
参考文献：
[1]练海挺.水利水电工程测量中GPS RTK技术的有效运用研究[J].工程技术：引文版，2016（8）：00210.
[2]王红宇，杨晓晨.浅析GPS技术在水利水电工程测绘中的应用[J].工业，2016（9）：00244.