鐵路勘察設計定測工作中RTK技術的應用

孫吉震

摘要：科學技術的發展，促使鐵路勘察測量技術逐漸有所改進，使得其工作效率與質量呈現著明顯上升的趨勢。RTK測量技術作為鐵路測量新型技術手段，其主要采用GPS定位功能，通過載波相位觀測差值的計算，將測量結果精準度控制在厘米級，并經過長期發展，促使RTK技術在鐵路工程中具有良好的發展前景。

關鍵詞：鐵路勘察；設計定測；RTK技術

鐵路勘察工作核心環節為定測工作，其主要結合中線測量和高程測量、交切測量與跨線測量等手段，對橫斷面、隧道和橋梁涵洞等進行精準化測量。為了確保定測工作的質量，應事先對控制網進行建設，通過對GPS靜態觀測點的作用，依據各高層坐標點，利用全站儀、RTK技術全面開展鐵路定測工作。

一、RTK技術

1.概述

RTK（Real-time kinematic）技術是指載波相位差分技術，通過對兩個測量站載波相位的測量與處理，將其結果輸送至用戶接收機內，獲取相應的求差坐標，是當前GPS測量工作中常見技術類型。傳統測量技術，通過靜態、動態測量數據相結合，并通過科學計算的方式，方可將精準度控制在厘米級，而RTK技術能夠在野外測量中將數據測量結果直接精確至厘米。RTK技術的研發，促使工程放樣、地形測圖與控制測量等工作效率得到有效提升。

2.優勢

縮減測量人員工作任務量；減少測量控制點；24小時無間斷觀察和測量；依據精度標準的不同，獲取相應的測量參數；具有較強的直觀性；可針對地形條件復雜、植被覆蓋面廣的區域進行測量，如原有測繪技術，會在測量工作中受到通行、通視因素的制約，而RTK技術可有效解決原有測繪技術所帶來的不足；減小對測量人員的使用量。

3.工作原理

完善的RTK技術測量系統，需要接收系統、鏈接系統和處理系統共同參與，并通過基準站數據測量，結合GPS衛星探測器的使用，將測量數據、坐標信號傳輸至流動站內，由流動站對各項數據進行分類處理，最終利用坐標轉換參數、投影參數的輸入，獲取流動站精度、三維坐標等相關數據。

二、RTK技術在鐵路勘察測定工作中的運用

1.工程案例

某市開展鐵路工程建設，已知鐵路全長為15000m、貫穿該市森林公園，沿線隨處可見森林植被。受到地形復雜和地勢落差的雙重影響，導致該項工程項目建設難度較大，如最高處地勢落差在450m。另外，鐵路工程涉及隧道、橋梁和路基三個重點部分，其中隧道共有13處，全長在8250m、匝道全長在5584m；橋梁和隧道連接處全長在1700m。多種因素的存在，使得工程測量工作存在較大的難度，加之工程周期短的缺陷，促使測量人員對RTK測量技術進行有效利用。

2.控制測量

傳統鐵路工程控制測量方法，是在鐵路沿線架設三角網的方式，利用到導線網的作用，完成控制測量工作。這種方法的運用，不僅耗時過長，且要求測量點具有較高的通視性以及精準度，同時不可對鐵路外業進行測量，其數據結果只能依據內業測量后經科學計算所獲得。雖然常規GPS測量技術，可通過靜態與快速靜態測量的方式，對內業測量數據進行有效計算，提升其精準度，但在鐵路外業測量中仍具有不可預見性缺陷。通過對RTK測量技術的應用，不僅可提高數據測量結果的準確度，如在坐標點測量中滿足施工要求，則測量人員可停止觀測，不僅有效提高測量工作效率（一般測量工作在幾分鐘內即可完成），還降低對測量儀器、測量費用的消耗，屬于當前鐵路控制測量工作中較為成熟化測量手段。

3.地形圖繪制

鐵路工程建設應基于地形圖繪制的基礎上實現。傳統意義上的地形圖繪制工作，事先對控制網進行布設，再結合分階段測量方式，依據各階段測量結果，完成地形圖繪制工作。該種方法不僅效率低、工作量大，還易造成測量結果誤差，不利于后期工程建設工作的開展。然而，RTK測量技術只需依據流動站碎部數據坐標點測量，通過對特征編碼的輸入，將結果存至控制器內。在工程整體測量工作結束后，利用專業軟件對完成數據到處工作，結合成圖軟件的使用，通過標準參數的設定，即可完成地形圖繪制工作。從整體上來看，RTK測量技術不僅降低測量工作的難度，還有效縮減測量工作量，減少對人力與物力的消耗。

4.斷橫面測量

對于鐵路工程而言，對其平整度、水平度要求較高，同時對土方量需求量也相對較大。傳統斷橫面測量中采用全站儀測量的方式，通過在工程中樁測量站的審定，將全站儀旋轉至垂直方向，依據高層變化點的不同，對其斷橫面實施測量。一般情況下，各個斷橫面相距較遠，難以對全站儀測量方向進行控制，加之地面高層變動幅度較大，使得全站儀測量工作的難度逐漸加大。然而，RTK測量技術的運用，也有效解決全站儀測量存在的問題，提升的斷橫面數據測量結果的精準度。除此，RTK測量技術僅需一名測量人員即可完成鐵路整體測量工作，有效節省人力。

三、結束語

總結上文，RTK測量技術具有實時性、高效性、快速性優勢，被廣泛運用至鐵路勘察設計定測工作中。與傳統測繪技術相對比，可知RTK技術既耗時少、精準度高，又可避免對測量人員的大量使用，為鐵路工程建設提供便利條件。對此，在鐵路測量工作中，TRK測量技術具有較好的發展前景。