GPS RTK的發展及其在公路測量中的應用

張建文

大連城際路橋工程有限公司

GPS RTK的發展及其在公路測量中的應用

張建文

大連城際路橋工程有限公司

我國公路工程測量又被稱作公路勘測，通過按照我國公路技術標準中的內容為準則，并開展公路建設進行勘測、公路設計、放樣、養護以及運用等測量工作，最終完成公路測量全體工作，為公路建設施工做好基礎工作，并減少工程施工的誤差值，保證并控制公路的質量。目前我國最先進的測量技術主要是GPS RTK技術系統，這種系統便不僅具有極高的精準測量度，其先進性和科學性也廣受我國公路工程企業青睞。

GPS RTK 技術；公路工程；測量工作

介紹了GPS RTK技術的主要功能與實現原理，幫助讀者明確應用在公路工程測量中有哪些作用。重點探討GPS RTK技術應用的現狀，整理出技術要點部分，并列舉出技術應用期間需要注意的相關事項，避免對公路工程質量造成影響。

1 GPS RTK 技術

RTK 全名為載波相位差分技術，從表面來講就是通過一載波相位的觀察值為基礎的實時動態定位系統。GPS RTK 通過對兩個測量站中的載波相位進行觀察，通過對觀察值進行分析和記錄，并將總結的最終數據結果發送到計算機終端，是操作人員及時了解并計算出所探測地區的范圍和坐標。目前我國許多工程測量放樣工作以及地形勘測工作中都用到RTK 技術，是我國目前最先進的測量技術。

GPS RTK 技術建立在原有的GPS 技術上，不僅具備較高的測量精準度，其先進水平和科技手段也是其他技術無法與之并肩的。RTK 技術通過在建立基準站數據鏈將測量值傳輸到流動站的計算及終端，為測量工作節省了時間和人力；RTK 技術具備一定的時效性和靈活性，因此流動站在建立時可以處于任何狀態下進行數據接收，甚至可以在固定點上啟動后在移動過程中完成對數據的接收。GPS RTK 技術為我國控制作業和工程道路測量等領域帶來不可估量的發展前景，并為推動我國科技發展﹑提高工程在外作業效率奠定了良好基礎。

2 GPS RTK技術的發展

最初技術僅僅應用在提升傳輸速率上，隨著公路工程不斷的發展進步，對測量精準度要求也更高，定位技術也發展到能夠24小時對制定區域監控，并將測量結果變化實時傳輸，測量結果能夠精準到厘米，這樣即使與實際情況存在差異，也不會影響到公路工程的建設質量。系統在運行期間實現了自動化控制，出現異常現象也能及時發出調控指令，技術人員定期對數據進行整理保存，通過觀察和分析能夠掌握測量的全過程，這一進步減少了人力資源的投入量，并且控制過程也更高效合理，有助于公路工程的施工建設。

3 GPS RTK技術在公路測量中的應用

3.1 外業測量作業前的準備

1)儀器的自檢。在選定好上述的儀器后，要對儀器的配件，如對儀器﹑腳架﹑棱鏡﹑對中桿﹑水準尺(或電子水準儀所采用的條碼尺)等進行必要的參數設置和檢查工作。測量過程時刻謹防儀器本身帶來問題，必須做好儀器的不定期自檢和對儀器進行保養和護理。因為沒有儀器而耽誤施工進度，或者在儀器有問題而毫不知情的情況下使用，都將給工程帶來損失。還要注意儀器對外界因素的要求，如超高溫﹑超低溫的情況下對儀器的穩定性產生的細微影響。

2)儀器使用前的技術培訓。工程項目開工前，選擇合理的測量專業的人員及數量。同時，應做好測量人員上崗前培訓工作，組織技術人員詳細地了解所使用的GPS﹑RTK﹑全站儀等各種測量設備及其配件的操作和使用要點，讓測量操作手熟練掌握并發揮該儀器的優勢。

3.2 在地形測圖中的應用

RTK技術可進行實時定位，地形測圖一般是用全站儀采集地形﹑地物碎部點，利用測圖軟件電腦成圖，其要求是不僅測站點要與被測的地物﹑地貌碎部點之間通視，而且還需要2～3人同時進行操作。采用RTK技術進行測圖時，一般取3s作為一個記錄單元。在記錄數據時，要求測量人員立點要準確，盡量穩住對中桿，同時畫出草圖，以便在內業整圖時提供參考。點位精度在符合要求的情況下，再測定一個區域內的地形﹑地物點位，測定完成回到室內，將數據導入計算機，在專業繪圖軟件中編制地形圖。

3.3 在線路中線放樣中的應用

GPS 測量應用在公路工程線路中，使得中線測設更為快捷方便。設計人員在帶狀地形圖上定線后，需將線路中心在地面標定出來，采用GPS 實時定位(RTK)測量模式，只需將道路文件的坐標等數據輸入GPS 接收機中，系統就會自動計算，顯示流動站與實際點位的差值。根據儀器手簿所顯示的數據，馬上可以定出中線上的任一點位，而且所需時間短，在整理內業時，也減少了中平測量工作。由于每個點位的測量都是獨立完成的，因此不會產生累積誤差，各點放樣精度趨于一致。

3.4 線路勘測

在公路選線過程中，我們往往要按照勘察設計規范，本著盡量減少占用農田﹑少拆遷房屋并盡量利用舊路路基這樣一個原則，為了準確設計好道路中線使其符合設計要求，我們可以利用GPS-RTK技術，用車載GPS-RTK接收機做流動站，沿原路中線按一定間隔采集數據，選擇另一個已知點為參考站，遇到重要地物，準確定位，最后將數據傳入計算機，利用AutoCAD軟件可以方便的在計算機上選線。設計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將公路中線在地面上標定出來，并得到中樁點坐標及坐標文件。

3.5 在公路縱、橫斷面測量中的應用

公路中線確定后，利用中線樁點坐標，通過繪圖軟件，即可給出路線縱斷面和各樁點的橫斷面圖。由于所用數據都是測繪地形圖時采集來的，因此不需要再到現場進行縱﹑橫斷面測量，從而大大減少了外業工作。如果需要進行現場斷面測量時，也可采用實時GPS 測量。與傳統方法相比，在精度﹑經濟﹑實用各方面都有明顯的優勢。

[1]林常青.GPSRTK的發展及其在公路測量中的應用[J].中小企業管理與科技(上旬刊)，2014，02：114-115.

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[3]王超，鄒士壯，唐磊.GPSRTK技術在公路測量中的應用[J].淮海工學院學報(自然科學版)，2011，S1：36-37.