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探究GPSRTK 技术在水利工程测量中的应用论文

GPS 技术作为一种全球卫星定位技术，不仅具有非常精密的三维导航能力与全球定位能力，同时还具有非常高的抗干扰性与保密性，RTK(实时动态差分法)是GPS 技术中一种较为常用的测量技术，由于GPS RTK 技术在实际应用中存在较高的潜力，所以在水利工程测量领域中应用对于测量工作的顺利进行可以起到重要作用。很多水利工程都建设在相对偏远的地区，这无疑为水利工程测量工作带来了非常大的困难，将GPS RTK 技术应用于水利工程测量中，可以使工程测量精度得到显著提高，其工程应用价值非常高。

1 GPS RTK 技术工作原理

GPS 技术目前已经在全球各领域中得到了广泛应用，RTK 技术也在水利工程测量中发挥出了非常关键的作用，可以为实际工作提供测量控制点坐标系的三维定位结果，按照该结果可以精确到厘米级。GPS 技术为RTK 技术提供了重要基础，二者在工程实际应用中均发挥着重要作用。RTK 技术以观测载波相位值为基础进行实时动态定位，它有效结合了GPS 技术与数据传输技术，可以为坐标系中观测点提供三维定位结果。通常情况下RTK 测量系统是由流动站接收机、基站接收机及数据链三部分组成的，利用该项技术进行测量，需要由流动站GPS 接收机采集信息，然后由GPS 接收机接收基准站发出的信号，对这些数据进行计算和处理，并采用整周模糊度求解技术对测量数据进行求解、处理，最终获得精确度达到毫米级的数据。

2 GPSRTK 技术在水利工程测量中的应用

2.1 控制测量中的应用

由于当前很多水利工程的位置都比较偏远，这些地区的高等级控制点比较少，工程测量过程中往往需要针对渠道与河道进行带状、横断面地形测量。传统到现场测量、水准测量方式在实际应用中很容易会受到天气、地形等相关因素的影响，并且多数工作均需要在外界进行，而利用RTK 技术大大减少了外业工作量，不仅省时省力，同时也节约了很多成本，仅需要在测区附近设置超过4 个高等级控制点即可完成测量。

2.2 地形测量中的应用

很多农田水利工程都需要现场选址，对小片地形进行测量，注意现场选址需要按照高层坐标等相关数据对具体位置进行确定。应用RTK 快速定位获得的坐标和数据可以充分满足现场测量要求，可以为定线、选址提供高精度的.数据资料。值得注意的是，应用RTK 技术进行地形测量不仅可以避免连续搬站造成的累积误差，同时其需要的测量人员也比较少，大大保证了碎部点点位的精度。

2.3 断面测量中的应用

当前很多水利工程和渠道均按照纵横断面图进行土石方量计算，然后在此基础上进行工程预算，于RTK 手簿中输入相应的设计线形之后，利用RTK技术可以将渠道横纵方向、渠道桩号与中线之间的距离，均提供给工作人员，以便于对断面高层点进行测量。

2.4 施工放样中的应用

利用常规方式放样一般要求通视情况良好，并且要同时有2~3 个人进行操作，这种全站仪放样是基于方向、距离的放样，方向设定好以后按照该方向前后移动。而RTK 放样直接获取放样坐标，利用电子手簿即可显示出与目标点之间的距离，同时还能进行直线、曲线放样。此外，该技术在拆迁放样中也起到了非常重要的作用，在拆迁房屋的过程中存在通视困难的问题，往往需要在拆迁线与建筑物之间的交叉点添加放样点，利用RTK 技术可以使该问题得到很好的解决。

3 GPSRTK 技术测量质量的保障措施

3.1 误差控制措施

随着近年来GPS RTK 技术在水利工程测量领域中的应用越来越广泛，测量误差问题也开始出现，一旦应用GPS RTK 技术测量时出现误差，应从GPS技术的角度着手进行误差控制，若卫星出现了错误，GPS 将会出现轨道误差，通常情况下水利工程测量中这种误差对测量值的影响是比较小的，甚至可以忽略不计。应用RTK 技术测量的过程中，若使用的天线出现了相位变化，这种情况下很容易会出现测量误差，这种情况下仅需校正天线即可实现误差控制。

3.2 提高工程测量质量的对策

要想提升水利工程测量质量，通常应从RTK 技术着手，其中最常见的就是已知点检核比较法，该方法利用RTK 技术测出测量点，然后以该点的三维坐标为基础，对这些坐标点进行比较检核，确定测量过程中误差的存在，然后采取措施进行控制。同时，重测比较法的应用也可以提升工程测量质量，该种方法是指确定精度较高的控制点，并对已经测量过的RTK 进行再次测量，对比原始数据与新数据，从中发现问题的所在，并利用有效措施进行解决。除此之外，还可以利用电台变频实时检测等方法提升工程测量质量。

结语：

综上，随着近年来GPS RTK 技术的快速发展，目前这项技术已经在水利工程测量领域得到了广泛应用，该技术的应用不仅可以提升工程测量精确度，同时还能有效保证测量效率的提高。实际工程测量过程中，很多因素都会对GPS RTK 技术的应用造成干扰，所以为了有效提升工程测量精确度，必须将基准站选址工作做好，确保数据切换的有效性，从而促进工程测量作业效率与质量的提升。

在高端技术发展时期，GPS系统成为主要发展方向，全世界第一个GPS系统是美军研制的一种“子午仪”，这是由5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，虽然无法给出精准定位和信息，但开创了GPS系统先河。

1994年，美国耗资300亿美元，经过20多年的研究，研发了GPS全球定位系统，全球覆盖率高达98%，若是美国关闭GPS系统，将会有不少的国家受到影响，面对这种“危机”，各国都在研制GPS系统。

像是欧盟“伽利略”计划、俄罗斯的“格洛纳”以及中国“北斗”都是全球覆盖的GPS系统，即便美国关闭GPS系统，我国也不会受到丝毫影响，北斗是从1983年正式成立的一个项目。

经过几十年的发展，北斗已经实现了全球服务，然而就在2007年，我国发射北斗一号系统时，一位在美国留学的清华高材生却突然破解了北斗密码，就连美国航空局都为她颁发的荣誉证书。

自从消息公开之后，这位清华女生身份背景也被挖了出来，她叫高杏欣，哈尔滨人，1997年考入了清华大学精密仪器学，在清华拿到硕士学位之后，就前往美国斯坦福大学读博士，在读博士期间，先是破解了伽利略试验卫星。

而我国发射北斗系统时，她在先前的基础上，又捕捉到了北斗三个波段的频率，她很快证实了所有的北斗-M1编码都是Gold码，并且破解出了编码生成器线性位移反馈寄存器，我国二代北斗就这样赤裸裸的被公开。

而高杏欣在斯坦福毕业之后，继续从事有关卫星导航的系统研究，联邦航空局资助了这一项目，此后她也发表过多篇高水平的论文，都受到了表彰，然而这件事在国内更是人群激愤，有人说北斗上百亿的投资毁于一旦。

不过中科院最年轻的博导徐颖再一次演讲当中关于此事也做出了回应，她说高杏欣破解的，只是北斗民码上的一位伪码序列，民码并没有什么特殊设计，因为北斗民码本来就是为全世界服务的。

但是高杏欣的研究也不是没有意义，造成的影响还是存在的，根据俄媒报道，在2019年11月，曾经破解北斗密码的高杏欣似乎被华盛顿科技公司解雇了，但这种消息来源不明，更是跨国报道，难以证明真实性。

更是有一种风闻，说高杏欣被解雇之后跟中科院联系，似乎想要回国发展，在这些传闻当中，唯一被证实的就是高杏欣的父亲原是某省厅副厅长，在2010年被“免职”了，可见高杏欣的影响还是非常大的。

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