華測M500-RTK在酒泉地區通鄉公路測設中的應用

賈延軍

甘肅省酒泉公路總段，甘肅酒泉 735000

0 引言

隨著全球定位系統(GPS)技術的迅速發展，RTK(Real Time Kinematic)測量技術已日益成熟，RTK 測量技術逐步在各行業得到廣泛應用。RTK 測量技術因其精度高，實時性和高效性，使得在公路工程測設中的應用越來越普遍。

1 RTK 技術概述

RTK（Real- time kinematic）實時動態差分法，是GPS（全球衛星定位系統）測量技術與數據傳輸技術的結合，是GPS測量技術應用的里程碑。RTK 能夠在野外實時得到厘米級定位精度，其基本原理是：在基準站上設置1 臺GPS 接收機，對所有可見GPS 衛星進行連續地觀測，并將其觀測數據發射電臺，實時地發送給用移動站。移動站GPS 接收機在接收衛星信號的同時，還接收基準站傳輸的觀測數據，然后根據相對定位原理，實時地解算并計算顯示移動站三維坐標及其精度。一臺基站可以配好幾臺移動站。

2 華測M500-RTK 性能

上海華測公司生產的M500-RTK 采用美國天寶主板，具有220 個超級通用通道，具備北斗衛星信號通道。

M500 的初始化快速精確，具有固定點測量和移動點測量的功能。移點點測量又可以設定為定時測量和定距離測量。對于舊路改造，該功能十分方便。

M500 配備的手簿測量軟件是測地通。測地通目前版本到3.0，其功能專業、全面、界面清晰、易學易懂，可運行于各種版本的CE 系統及Mobile 系統。

測地通軟件集實時繪圖、電力設計、工程放樣、道路放樣、石油物探放樣、軌跡放樣、參考線放樣、直線庫放樣、面積周長計算等功能于一身，可以滿足各種工程的需求。

M500 具有強大的道路放樣功能

道路放樣軟件可現場通過元素法或交點法直接編輯道路數據，可以兼容各種線性的道路數據，包括復雜的緩和曲線、復曲線、S 形曲線、卵形曲線等等；放樣過程中可以實時顯示里程，實時顯示每個樁的坐標，放樣導航既可以是橫偏縱偏也可以是東南西北；可以現場進行橫斷面測量，偏樁測量等，縱、橫斷面文件自動分開，可以導入緯地等專業的后處理軟件進行處理。

測地通軟件可直接導出主流的業內常用格式，如CAD、CASS 等，實現了與第三方軟件的無縫兼容。

3 華測M500-RTK 在酒泉地區通鄉公路測設中的應用

酒泉地區地勢南高北低，自西南向東北傾斜。大部分地形為戈壁，地勢平坦，視野開闊。可以充分發揮RTK 測量的優勢。通鄉公路里程長，大部分通鄉路為改舊改造，舊路線型簡單。自2009 年開始至今，運用M500-RTK 先后完成瓜州縣至梁湖鄉、玉門下西號至黃花農場、阿克塞柳城子溝至多壩溝等近200 多公里的通鄉公路測設工作。

3.1 M500 在可行性研究階段的應用

運用M500 的軌跡采集功能，用車載測量的方式，可以快速獲得所測路線的平面和高程數據，對于橋涵等構造物位置可以記錄下點號，等在路線CAD 軟件下完成路線平面設計完成后，可以根據點號查詢所對應的樁號。

所采集數據為WGS-84 坐標系，坐標數據可以和谷歌地球中的地理坐標一一對應，可以在谷歌地球中標記和查詢路線起終點，各交點、構造物位置，主要控制點，可以直觀地反映出路線的走向，途經地理位置，方便進行路線方案的比選和路線效果演示。

3.2 M500 在施工圖測量中的應用

每個項目需要在手薄中新建一個任務，任務名稱最好用路線名稱的第一個拼音字母和測設時間組成。系統參數中要設置好當地路線中心的中央子午線以及所使用的坐標系和參數等。

在施工圖測量時，首先需要完成路線的交點采集，高程校正工作。

路線交點的采集一般用四點交匯法，即前后直線段的中線上各采集兩點，手薄可以自動交匯出交點，現場放樣交點就可以了，交點偏角可以實時顯示，當地形受限時，選線較復雜時，可簡單測量地形點，通過cass 等第三方軟件在cad 中選線定交點，取得交點坐標后實地放樣。

高程校正的方法有兩種，一種是在測繪部門購買國家水準點，要盡可能覆蓋整個路線，至少需要四個已知點。

第二種方法是先用水準儀完成路線基平工作，平均每公里設定一個臨時水準點，然后按均等距離挑選出四個做為已知點進行校正，用于高程校正，華測M500 信號覆蓋可達20 公里，如路線距離過長校正可分段取得參數，分段測量。

校正前要關閉參數設置中的水平差和垂直差選項。

路線交點數據完成后，就可以進行平面設計，M500 有自己的道路平面設計小程序，可以快速設置每個交點的圓曲線半徑，緩和曲線半徑，自動完成路線里程的計算。路線平面數據可以導入到項目文件夾下，用手薄進行實時當前樁號顯示和放樣，路線的橫斷面采集工作可以在同一個樁號上同時進行，其縱斷和橫斷數據可轉換為為緯地軟件格式。在測量中，可以根據地形變化點及增設構造物時，隨時可以加樁，加樁間距可以調整。

3.3 M500 施工放樣中的應用

施工平面放樣相對簡單些，先對原有的控制點進行校正。校正結果符合規范要求后，導入道路逐樁坐標表進行放樣，M500 系統可以計算路線垂直方向任意距離點坐標，方便構造物的放樣。

若需要進行三維放樣，即路基頂面或墊層頂面放樣，可以把道路逐樁坐標和路基設計表中的該層位設計標高在EXCEL中時行編輯，或其數據格式為：樁號，X 值,Y 值，H 值形式，保存為CSV 格式，然后導入M500 手薄中，即可進行三維放樣，手薄可實時顯示平面與高程和差值。路基護坡，排水溝等構造物放樣也可用此方法進行。

3.4 M500 測量中的注意事項

在樹木、建筑物密集路段會造成華測M500 信號弱、甚至無信號，測量精度達不到要求，此時需要全站儀、水準儀補測。

華測M500 由于系統缺陷，采集點較多時會導致數據的計算錯誤，此時應重新校正、重設當地坐標。

在道路測量時中平數據與橫斷面數據需要一一對應，否則數據無法轉換為緯地格式。

4 結論

實踐證明華測M500-RTK 與全站儀、水準儀配合，取長補短，完全可以完成通鄉公路的測量，再利用緯地、cass 等第三方軟件可以大大提高測設速度與質量。M500-RTK 現可以升級為新的三星系統RTK（即北斗信號接收系統），其性能更加穩定，效率更高。硬件系統在不斷提高，而軟件方面，建議RTK 手薄可以直接裝入緯地外業測量軟件，這樣才能更好地發揮出RTK 的優勢，使公路測設工作的效率更高。