gpsrtk技術在渭洛河淤積測驗中的應用研究

1、GP SR T K技術 在渭洛河淤積測驗中的應用研究 1GP SR T K測 量原理 G P SR T K技 術的工作原理是 ：基準 站以及移動站同時接收 四顆 以上 的相 同 衛(wèi) 星( 初始化則要求 五顆 ) 進行載 波相位 觀測 。設 置在坐標精確的 已知點上 的基 準站 ，在跟蹤 載波相位測量 的同時通過 數(shù) 據(jù)鏈 將 測站 坐 標 、 觀 測 值 、 衛(wèi) 星跟 蹤 狀 態(tài)及接 收機工 作狀態(tài) 發(fā)射 去 ； 移動 站 在各 待定

2、點上依 次設站 觀測 ， 在接 收 G P S信號進行載波相位 觀測 的同時通過 數(shù)據(jù)鏈接 收來 自基準站 的載波相位差分 及 相關數(shù) 據(jù) ， 實 時解算 WG S 一 8 4坐標 系 的坐標 ，并根據(jù)控制器上設置 的轉換參 數(shù)以及投 影方法實時計算 l 葉 { 移動站的坐 標 和高程 。2GP SR T K技 術優(yōu)點 2 ． 1 作業(yè)效率高 。在一般 的地形地 勢下 ，R T K設站 一次 即 可測完 5 k m半 徑 的測 區(qū) ，大

3、大減 少了傳 統(tǒng)測量所需的控制點 數(shù)量 和測量儀器 的“ 搬站 ” 次數(shù) 。僅需一 人操作 ， 幾秒鐘 即得一點 坐標 ， 作業(yè)速度 快 ， 勞 動強度低 ， 節(jié)省 了外 業(yè)費用 ， 提 高了勞動效 率。◎ 劉迎 新 2 - 2 定位精度高 ， 數(shù)據(jù)安全可靠 ， 沒有誤差 積 累 。只要滿足 R T K的基本工作 條件 ， 在 一 定 的作業(yè)半徑范圍內(nèi) ( 一 般為 5 K M) ，R T K的平面精度和高程 精度都能達到厘 米 級 。

4、2 ． 3 降低 了作業(yè)條件要求 。R T K技術不要 求兩點問滿足光學通 視 ， 只要求 滿足 “ 電磁 波通 視 ” ， 因此 ， 和 傳 統(tǒng)測 量相 比 ， R T K技 術受 通視 條 件 、能 見度 、 氣候 、 季節(jié) 等因素的影響和限制 較小 。 在傳統(tǒng)測量看來 由于地形復雜 、 地 物障礙而造成 的難通視地 區(qū) ，只要 滿足 R T K的基本工作條件 ，它也能輕松地進 行快速的高精度定位作業(yè) 。2 ． 4 作業(yè) 自 動化

5、、 集成化程度高 ， 測繪功能 強大。R T K 町勝任各種測繪 內(nèi) 、 外業(yè) 。 流動 站利用 內(nèi)裝式軟件控制 系統(tǒng) ，無需人 T干預便可 自 動 實現(xiàn) 多種 測繪 功能 ，使輔 助測量 工作極大減少 ， 減少人為誤差 ， 保 證 了作業(yè)精度 。2 ． 5 操 作簡便 ，容易 使用 ，數(shù)據(jù)處 理能 力強 。只要在 設站時 進行 簡單 的設置 ， 就 可 以邊 走邊 獲得 測 量結 果 坐 標或 進 行 ◆作者 系陜西水環(huán)境工程勘 測設

6、計研究院工程師 坐標 放樣 。數(shù)據(jù) 輸入 、 存 儲 、 處理 、 轉換 和輸 出能力 強 ，能 方便 快 捷 地與 計算 機 、 其 他測量儀 器通 信。3GP SR T K技術 在 渭洛 河 淤積 測 驗 的實 際應 用 為給 黃河 三門峽水庫 的優(yōu) 化調(diào) 度 、黃河中下游的防汛決策及黃河流域調(diào)水 調(diào)沙 、水資源統(tǒng)一管理 以及三 門峽庫 區(qū) 渭洛河治理提供科學依據(jù)并 為多 泥沙 河 流的研究治理提供原型 觀測 資料 ，黃河 _ 二門

7、峽水庫建成前后 ，共在渭洛河布設 淤積斷面 7 4 條。 5 0 年來一直沿用傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀 、水準儀 、全站儀等方法進行施 測 ， 施測手段 落后 ， 工作效率較低。為了提高f 胃洛河淤積測驗外業(yè)工作 效率 ， 通過對比試驗探討以 G P S — R T K 技 術代替?zhèn)鹘y(tǒng)測量儀器進行渭河淤 積斷面 測驗傳統(tǒng)方法 的可行性 ， 進一步探索 推 廣 G P S定位技術在江河水庫淤積測驗 中 的應用 。 2 0 0 8 年 1 0月 1 0

8、1 3～ 2 0日， 由陜 西水環(huán)境勘測設計研究 院測繪總 隊在 渭河渭淤 1 6 ( 二 ) 斷面 、 渭淤 1 7斷面和渭淤 l + 1 ( 一 ) 、 渭淤 1 、 渭攔 1 0 、 9 、 7 、 5 、 4斷 面 兩個 區(qū)段進行了 G P SR T K定位技術在渭 渭河下游“ l 0 · 7 ’ ’ 洪水特性分析 2 0 1 0年 7月 2 2日 ～2 6日，涇河上 游平 涼地 區(qū) 、 } 胃河 中下 游 寶雞 、

9、渭南 地 區(qū) 出現(xiàn) 了較 大 范 圍 、 強 降雨 過 程 ， 引起 涇 、 渭 河 出現(xiàn)不 同程度 的洪 水過 程 。洪 水 在 下 游 演 進 時 表 現(xiàn) 出 了 特 有 的 特 性 ，現(xiàn) 就該 場 洪水 的形 成原 因 及特 性 分 析如下 ：一、 降雨情況 2 0 1 0年 7月 2 2日 ～2 6 日渭 河 流 域 涇渭 河 上游 出現(xiàn) 了一 次較 強 的降 水 過 程 ， 由于該 區(qū)域 下 墊 面多 為石 灰 巖 ，且 坡度

10、 較 陡 ，故在 其 下 游形 成 了較 為 明顯 的洪水 過 程 。將 該 區(qū)域 相關 雨 量 站 的逐 日降水量 如表 1 所 示 。從表 中看 出： 第一 ， 這次降雨過程籠 罩面積大 ，涉及涇河及 渭河全流域 。第 二 ， 本 次強 降水 的 中心 在渭河林 家村 至 ◎ 張 增釗 胡婧 z成 陽區(qū)段 、 涇 河水 系 、 渭河 下 游 出 口段 潼關縣 。第三 ， 我省秦嶺 北麓 渭河 以南一 般為 中到大雨 。第 四，由

11、7 月 2 2 日 8時 ～ 2 4日 2 0時渭河 流域 降水量 分布 圖 和 面雨 量計 算 成果 表 可 以看 出 ，本 次 洪水 主 要來 源 涇河 上游 及 渭河 林 家 村 至成 陽區(qū)段 。6 0 ． 0S 0 ． O4 0 。 O栩 3 0 ． 0餓 濺 ： 0一 Ol O 。 0O ． O二、 洪水情況 受 以上強降水影響 ， 2 0 1 0年 7 月 2 3日 ～ 2 6日涇河及渭河 中下游干支流先后 出現(xiàn)明顯洪水過

12、 程 ， 特 征值如表 3 ， 徑流 量和輸沙總量如表 4 所示 。從表 中看出 ，本次洪水渭河咸 陽站 曩愛媾 玨】 舞 問棒 藏艚 瞄上 -溺’ 呵 辣察舯 童茂I l 畦 -援閘戴 陽童拳甚 ·內(nèi)兩贏城 ( 麓 ‘ l 瞎 l圖 1渭河流域 面雨量分布圖 表 3高程差值表 序號 斷面名稱 R T K實測 高程 五等水準高程 差值 1渭淤 1 73 4 2 ． 1 2 43 4 2 ． 2 2 0- 0 ． 0 9

13、 62渭淤 1 6 ( 二 )3 4 1 ． 4 4 83 4 1 ． 4 7 0- 0 ． 0 2 23渭淤 l + 13 3 1 ． 0 2 93 3 0 ． 9 9 00 ． 0 3 94渭淤 13 3 0 ． 7 7 03 3 0 ． 7 1 O0 ． 0 6 057 胃 攔 l 03 3 0 ． 8 3 43 3 0 ． 8 9 0— 0 ． 0 5 66渭攔 93 3 0 ． 6 4 33 3 0 ． 6 2 00 ． 0

14、2 37渭攔 73 3 0 ． 4 5 63 3 0 ． 4 l 00 ． O 4 68渭攔 53 2 9 ． 7 1 53 2 9 ． 7 3 0— 0 ． 0 l 59渭攔 43 2 9 ． 5 l 73 2 9 ． 4 7 00 ． 0 4 7白天 中午 ， 受電離層干擾大 ， 共用衛(wèi) 星數(shù)少 ， 常接受不到 5 顆衛(wèi)星 ， 因而初始 化時 間長甚至不能 初始化 ，也就無法進 行測量 。在 同樣 的條件 和同樣的地點上 進行 R

15、T K測量 ， 上午 1 1 ： 0 0 點之 前和下 午 1 4 ： 3 0之后 ， R T K測量結果準而快 。 作 業(yè)時一定要注意時間段的選擇。4 ． 2 作業(yè)半徑小的問題 。R T K數(shù)據(jù)鏈 傳輸 易受 到障礙 物 ， 如 高大 山體 、 高大建筑物 和各 種高頻信號 源 的干擾及 儀器 電子元件 老化 的影響 ，在傳輸過程 中衰減嚴重 ， 影 響外業(yè)精度 和作業(yè)半徑 。在本次試驗 中， G P S 作業(yè)半 徑在 3 - 5 k

16、 m范圍內(nèi) ，基 準站施測一條 斷 ◆1 ． 作者 系陜西省三 門峽 庫區(qū)水文水資源局總工、 高級工程師 ◆2 ． 作 者系渭南河務局助理 工程師 面就要搬站 ， 作業(yè)效率大受影響。解決辦 法是加大 電臺的功 率和提高電臺天線的 高度 ， 達到設置一次基準站 ， 施測 3 — 5個 斷面 的 目的 ，條件 成熟 時在 渭洛河流域 建設 C A S S 系統(tǒng) ， 徹底解決此問題 。4 ． 3 質(zhì)量控制 問題 。由于 R T K較容 易受衛(wèi)

17、星狀 況 、 天 氣 狀況 、 數(shù) 據(jù)鏈 傳 輸 狀況 的影 響 ， 測 量 的精度 和穩(wěn)定 性都不 及全站 儀 ， 特別是 穩(wěn) 定性 方 面 。R T K 測量容 易 出錯 ， 必須 進 行質(zhì)量控制 。 質(zhì)量控制 的方法主要有 ：( 1 ) 已知點檢核 比較法 。 即在布測控 制 網(wǎng)時用靜 態(tài) G P S多測 出一些 控制點 ，然后用 R T K測出這些控制點的坐標進行 比較檢核 。發(fā)現(xiàn)問題采取措施改正。( 2 ) 重測 比較 法 。