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摘要:进入新世纪以来,卫星定位测量技术得到了非常迅速的发展,各种新型GPS应用方式层出不穷,RTK技术就是其中之一,RTK技术的出现是GPS应用的里程碑之一,显著提高了各种地形测量、工程绘图等工作的效率。对于农田水利工程而言,将RTK技术应用于农田水利工程中也可以有效提高测量定位效率,促进农田水利工程的发展。在这种背景条件下,文章对RTK技术在农田水利工程中的应用做出了详细分析,对RTK技术的定义、使用方法、具体应用方式和注意事项等方面内容进行了论述,目的在于提高读者对于RTK技术的认识,明确RTK技术在农田水利工程中的应用方法,以供参考。

关键词:RTK技术;农田水利工程;应用与进步

1RTK技术基本介绍

(1)RTK技术定义与优点。RTK技术是指Real-timekinematic即实时动态载波相位差分技术,是能够对两个不同的测量站所测得的载波相位观测量进行实时联合处理的差分方法,RTK技术是一种出现时间较晚的新型卫星定位测量方法。与传统的GPS测量方法相比,RTK技术的测量速度和精度都得到了相当大的提升,在传统的GPS测量工程中,如果想得出高精度例如厘米级的测量结果就必须要在测量步骤完成后进行进一步的计算和总结,无法获得实时结果,但是在使用RTK技术测量时,通过实时的差分定位能够在野外测量现场随着测量过程即时得到高精度的测量数据。因此RTK技术显著提高了野外测量工作的测量精度、测量速度以及工作和分析效率。(2)RTK技术的工作原理。RTK技术的工作过程可以分为两个部分:实时动态载波相位差分过程与坐标转换过程。a.实时载波相位差分。载波指的是进行特殊调制之后的高频电磁波,电磁波类型为周期性正弦电磁波;相位是对电磁波信号波形变化的程度,其单位为弧度,在使用载波相位进行距离测量时,对电磁波的相位进行周期测量,研究其变化程度,如果想求某点与基准点的距离,在波形相位图上寻找到这一点,测量出其与基准点的相位差,再结合电磁波的频率就可得出具体的距离,使用载波相位进行测距,无论是测量精度还是效率都很高。在进行传统的GPS测量时,一般采用两台或者多台GPS接收机,对目标进行同步观测,在观测完成后将所有观测结果进行差分测算,原因在于如果只使用一台机器进行分析很可能会受到机器故障等因素的影响而出现误差。RTK测量延续了这一方法,与GPS测量的区别在于RTK的差分测算过程是随着数据的观测而进行的即时测算,在基准站和流动观测站设置两台或者多台信号接收机进行同时观测,通过对两个站的信号进行差分测算从而确定具体位置情况。b.坐标转换。得到位置数据之后并不意味着工作结束了,要想将这些数据投入具体应用还需要进行坐标转换工作使其转换为我国使用的地理空间空间坐标系。GPS系统应用的地理坐标系为WGS84坐标系,原点位于地球质心,之前我国所使用的地理空间坐标系为54年北京坐标系和80年西安坐标系,这两种坐标系的原点位于我国,因此适合我国的测量工作,从2008年4月开始获批启用2000国家大地坐标系,2018年7月1日起全面使用2000国家大地坐标系,因此存在着各种坐标数据的转换、衔接过程。一般的转换方法为立体分步转换法,将测得的平面数据与高度高程数据分开,转换类型分为三参数、四参数、七参数和拟合参数。

2RTK技术在农田水利工程中的应用优点

RTK技术的综合程度和科技化程度很高,RTK技术是一种具有综合数据处理能力的技术,在数据的转换、处理和储存时都拥有非常高的效率,并且由于自身的数据计算和转换能力强大,在使用时也非常简便易操作。例如,在进行工施工现场放样工作时,传统的工作方式例如全站仪边角放样法需要的步骤很多,并且操作难度较大,除此以外还需要按照很多其它的条件来开展工作,例如需要多人一起进行操作等,这就导致了传统的施工放样工作效率低下。但是使用RTK技术之后,RTK测绘器会结合输入的坐标数据对目标进行标示说明,从而大大提升了工作效率和准确度,并且不再需要多人一起操作,节省了人力和物力。RTK技术在刚刚诞生时也存在一定的缺陷,例如基准站校正数据时的有效作用的范围是有限的,如果基准站和流动站之间的距离过远,即使经过了差分运算之后,所得到的处理数据的误差也是相当大的,导致最终的结果精确度过低,因此刚刚诞生的RTK技术测量距离普遍较短,在网络RTK技术诞生之后,多站测量网络出现,因此RTK技术的测量精度大大提升,直至今日,RTK技术已经发展的较为成熟,因此在开展农田水利工程建设时可以放心使用。

3RTK技术在农田水利工程中的具体应用方式

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