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浮子液位計的技術原理與優勢及水庫勘測中的應用
摘要：針對浮子液位計技術在水庫勘測定界工作當中的具體應用，進行全方位分析，并結合具體的工程案例，簡要介紹了水庫勘測定界工作中運用浮子液位計技術的重要性、浮子液位計技術原理與優勢，如自動化程度較高、定位精度較高、操作便捷等，提出浮子液位計技術在水庫勘測定界工作中的應用要點，希望能夠為有關技術人員提供幫助。
浮子液位計技術屬于一種新型GPS測量方法，常規的靜態、快速靜態與動態測量均需事后進行解算方可獲取厘米級的精度，但是，浮子液位計技術的合理運用，能夠幫助測繪人員在野外實時獲取厘米級定位精度，具有良好的應用前景。因此，本文重點分析浮子液位計技術在水庫勘測定界工作之中的應用要點。
1水庫勘測定界工作中運用浮子液位計技術的重要性分析
土地勘測定界又常被人們稱為勘測定界、勘界，主要指的是結合土地征收與征用等一系列規劃措施，包括土地的開發與整理等工作，對土地進行勘測界定，界定土地zui終的使用范圍，為國土資源行政主管部門提供良好的技術服務。在水庫勘測定界工作之中，如果采用傳統的測量方法，如全站儀與靜態GPS技術開展水庫勘測定界工作，因為*級GPS控制點之間的距離比較大，次級控制需要使用全站儀實施導線測量，導線測量受通視條件的影響較大，很容易出現誤差。而浮子液位計技術的合理運用，能夠保證水庫勘測界定工作效率得到更好提升，有效減輕水庫測量人員的工作壓力。
2浮子液位計技術原理與優勢
2.1技術原理
浮子液位計技術又被稱為實時動態差分法，以載波相位觀測數值為基礎的實時動態定位測繪技術。在浮子液位計技術作業條件下，水庫工程當中的基準站能夠將載波相位觀測數值一系列信息數據傳送到流動站，流動站接收到這些信息之后，結合GPS數據采集情況，針對系統內部的觀測數值進行差分處理，給出相應的三維定位成果，三維定位成果的精確度能夠達到厘米級。
2.2技術優勢分析
2.2.1自動化程度較高
浮子液位計技術具有自動化程度較高的特點，測繪功能非常強，應用范圍廣，在水利工程內外業測繪當中，均可以應用。流動站采用內裝式軟件控制體系，不需要人工操作，能夠自動進行多樣測繪，輔助測量強度較低，有效避免了人為誤差的產生，提升作業精度。
浮子液位計技術的運用，能夠不斷降低測繪作業要求，兩個測量點之間不必進行光學通視，僅滿足電磁波通視與對天通視要求即可。與常規的測量技術相比來說，浮子液位計技術受環境因素的影響特別小，只要符合其基本運行要求，就能夠準確的完成定位作業。
2.2.2定位精度較高
采用浮子液位計技術進行水庫勘測界定，能夠保證水庫勘測界定定位精度符合有關規定，各項勘測數據更加安全，不會產生誤差。全站儀車輛設備經過長時間使用后，其內部很容易發生誤差積累現象，搬動的次數越多，誤差積累量就越大，而RTK則不同，僅需要滿足其zui基本的工作要求，在相應的作業半徑范圍之內，其作業平面精度與高程精度均能夠達到厘米級。一般來說，平坦的地形地勢，良好的RTK設站一次就能夠自動測量完半徑為10km測區，有效減少了測量儀器的搬動次數，一個測量人員進行操作就可以，作業速率特別快，工作強度較低，能夠降低測量外業的各項費用，保證外業測繪精度得到更好提升。
2.2.3操作便捷
RTK基準站不需要使用任何設備，移動站一邊走一邊獲得相應的測量結果坐標數據，數據的處理效率比較高，數據輸出能力也比較好，和計算機，包括一系列測量儀器保持良好通信。
3浮子液位計技術在水庫勘測定界工作當中的具體應用
3.1工程概況
某水庫壩址位于農村，壩址與縣城相距35km，壩址上部的集雨面積為5.06km2左右，施工條件較好。在該水庫工程當中，壩型是混凝土面案堆石壩，校核水位是333.68m，相應的庫容是128萬m3，正常蓄水位是331.2m，庫容為109萬m3，死水位是316m，死庫容是8.56萬m3。壩頂高程是336m，長度為88.6m。
3.2準備工作
在該水庫工程當中，測量人員采用的坐標系統是1980西安坐標系。在具體的測量過程之中，測量人員運用2臺南方GPS儀器來收集相應的測量數據，并使用1臺徠卡全站儀、一臺GPS-RTK來完成相應的數據采集工作。對水庫進行勘測定界的主要目的是針對淹沒線作用的土地范圍，對界樁實施測量與放樣，結合設計水位的高程，做好界樁拔放工作。因為該地區的地形比較陡峭，故測量人員決定采用雙基站方法開展測量工作。該地區共有5個控制點，具體的位置分布見圖1。另外，因為RTK數據鏈使用超高頻電磁波，數據鏈所發生的電磁波頻率比較高，能夠得到456MHz，為了保證測量數據更為精確，測量人員可以將基準站設置在測區的zui高位置，并結合RTK作用距離和基準站架設高度之間的關系，合理控制基準站的架設高度，RTK作用距離和基準站架設高度之間的關系見表1。
3.3控制測量要點與外業數據的收集與處理
（1）要合理利用該地區的各個控制點，該地區的控制點屬于D級GPS控制點，確定好各個控制點之后，開展GPS靜態測量。
（2）做好外業數據收集與處理工作。 為了保證外業數據更加精確 ，測量人員需要結合各項數據 ，繪制相應的草圖 ，并根據該地區的地形特征，遵守圖示標準，針對比較復雜的圖示符號，可以將其簡化，也可以重新定義，需要注意的是，草 圖繪制符號和數據收集過程之中采用的地形碼保持一致。
（3）明確數據收集要求。 數據收集要求如下：儀器對中誤差不宜超過 5mm；結合比較遠的測站點 ，做好方向標定工作 ，并對周圍的測站點進行檢驗；檢查測站點的高程，各個測站點的高程差不宜超過六分之一等高距；完成數據采集之后，測量人員要明確具體的標定方向 ，保證檢測結果合理，不超過標準限度。
（4）做好內業編輯工作。 測量人員完成野外數據采集工作后，可以利用相關軟件進行科學編輯。
3.4 匯總及注意事項
運用有關軟件，匯總測量的各項數據，并結合當地的土地利用數據，做好統計與分析工作。 在水庫勘測定界工作當中，測量人員在應用 RTK 技術時，要特別注意以下幾個問題：
（1）因為該地區的水庫勘測定界作業區域地形比較陡峭，有的時候會出現基準站信號盲 區， 測量人員通常在水庫勘測定界工作結束后，在 2 臺移動站兩側各成立相關的作業小 組，一旦出現信號盲區現象， 這兩個移動站可以作為互相的基準站開展測量，也可以將 其中的一個移動站進行固定，并將該固定的移動站作為已知的基準站， 而另一個移動 站通過校正之后，仍然可以工作。
（2）妥善解決誤差累積問題。 一般來說，測量誤差會隨著控制級別的增加而增多，如果控制 級別較低，則其測量誤差就越多，因此，為了獲取更加準確的測量數據，不斷減少誤差，在同一個測區之內，測量人員盡可能的采用相同參數。 在求取轉換參數時， 盡可能的選擇 3 個以上能夠控制整體測區的高級控制點進行求解。 在細部測量的過程中，基準站需要設置在等級較高的控制點上部。
（3）基準站架設要合理，減少信號干擾現象的出現 。 RTK的發射頻率和電磁波頻率接近時，很容易受電磁波的干擾，例如，高壓電力線與電視塔等發出的電磁波頻率會影響 RTK 的發射頻率。 如果測區分布高壓電力線或者超高壓電力線，基準站則需要盡量避免信號的干擾， 盡可能的減少信號干擾現象發生 ， 基準站需要架設在和電力線距離超過 50m 的范圍之外。 如果基準站周圍分布電視塔或者通信基站，為了減少信號干擾，可以將基準站架設在和信號干擾源距離超過 200m 的區域。
（4）衛星的高度角也會對 RTK 定位精度產生影響 ，針對不同測量區域 ，產生的影響也不同 ，衛星幾何分布好 ，RTK 的定位精度較高。 測量人員需要提前做好星歷走勢判斷工作，并結合測區的具體情況，開展相應的放樣與測量工作。 該地區的地形較陡峭，衛星分布高度角特別大，故衛星定位速度快。 針對衛星高度較低的衛星，測 量人員若移動測站，就會降低衛星的定位速度，故為了進一步提升測量精度，測量人員需要合理做好 RTK 定位工作。
4 結束語
綜上所述， 將 RTK 技術運用到水庫勘測定界工作當中 ，不但能夠減輕測量人員的工作量，而且有效降低其工作強度。對于水庫勘測定界測量人員來講，在具體的工作當中，要明確RTK 技術原理，并結合 RTK 技術在應用過程中經常遇到的問題 ，提前制定好針對性較強的解決對策 ，進一步提高 RTK 技術在水庫勘測定界工作中的應用效果。
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