城市GNSS RTK技術在道路縱橫斷面測量中的應用

王國現 （蕪湖市勘察測繪設計研究院有限責任公司，安徽 蕪湖241000）

1 引言

傳統的縱橫斷面測量方法是先進行控制測量，然后根據道路中線坐標利用全站儀進行中樁放樣，利用水準儀測量斷面高程、皮尺測量斷面與中樁間距離，并進行現場記錄檢查。此方法不僅操作繁瑣，距離誤差較大、個別特征斷面難以測量，而且效率低、成本大。城市GNSS RTK技術具有全天候、高效率、多功能、高精度的特點，為城市工程測量提供了一種嶄新的技術手段和方法，能夠快速、及時、準確地獲取測量三維數據。

2 城市GNSS RTK

RTK測量可采用單基站RTK測量和網絡RTK測量兩種方法進行。單基站RTK測量方式是臨時架設一個或多個基準站，在小區域范圍內采用電臺或CDM或GPRS等無線通訊方式向流動站用戶發出差分改正數的一種測量方式。網絡RTK測量是用戶在城市CORS系統服務中心經申請、登記、注冊，獲得授權后，利用基準站網絡差分信號的測量方式。已建立CORS系統城市，宜采用網絡RTK測量。在困難地區，也可采用后處理動態測量的模式進行RTK測量。城市CORS系統主要由CORS網、通信網絡、管理中心和服務中心建設等四部分組成。城市CORS系統作為城市重要的空間數據基礎設施，對城市建設提供空間服務。城市GNSS RTK具有以下優點：

①建立了統一的系統，保持了測區的統一性，根據用戶的需求，可以隨時提供不同的坐標系統；

②大大減少了城市控制網的建設時間、人力和物力的投入，同時城市控制網是一個精度統一、均勻及使用方便的控制網；

③建立和采用連續基站，保證實時監測，確保工作效率；

④用戶可以不用建立基站，直接采用單機完成生產任務，實現成本節約；

⑤采用穩定精確數據鏈通訊方式，從而有效防止通訊受到距離的影響和限制。

3 案例

3.1 工程情況

受蕪湖市弋江區建委的委托，對緯十三路縱橫斷面進行測量，測量范圍是0+400～0+754.4，斷面寬為紅線外8m（共計46m）。如遇河塘、溝埂、山包、道路以及地形起伏較大處時，應適當加密樁號以反映現場實際地形。對沿線工程范圍內的水塘需測量出水位標高、水深、淤泥厚度等資料。

3.2 已有資料及儀器設備

①已有資料：蕪湖CORS站和大地水準面精化成果；緯三路設計中心線（附現狀底圖）。

②徠卡GS08、手持測距儀。

3.3 斷面測量過程

①根據設計中心線提取中樁坐標，中樁樁號從0+420～0+754.4，每隔20m取一個中樁坐標數據，生成數據文件(20190411.dat)；并將數據傳輸到GPS手簿的作業中（注意數據格式要相互統一）。

②外業數據采集

a.在RTK測量前，需先對儀器進行檢驗：基準站與流動站的數據鏈連通檢驗、數據采集器與接收機的通信連通檢驗；

b.打開徠卡GS08 RTK中的作業工程，連接蕪湖市CORS站，確保GPS RTK正常工作,同時對已知點進行檢核，平面位置較不大于5cm，高程較差不大于5cm,以確保作業精度；

c.利用徠卡GS08中參考線放樣功能，先進行實地放樣中樁，然后中樁放樣的位置測量出中樁縱斷面數據，儀器中輸入的天線高度要與實地相一致，如圖1所示；

d.橫斷面測量根據徠卡GS08中斷面測量功能，測量出相應橫斷面的點位坐標（以便得出該點位到道路設計中心線的距離）和高程,并用縱橫斷面記錄簿做記錄，是后期電子版斷面成果資料的依據。在測量過程中，線偏移表示橫斷面點到中樁的距離，線向距離為0，如圖2所示；

道路設計中線坐標與高程 表1

圖1

圖2

e.在加密縱斷面區域，利用徠卡GS08中的定線功能，先實地放樣，然后測量相應的縱斷面的點位坐標與高程，加密區域的橫斷面可以不用測量；

f.水塘區域需要測量深度時，可以先測量出水面高H，然后量出水底和淤泥的深度h，并作好記錄，其水底和淤泥底的高程=H-h。

③內業資料整飾

a.以設計線路為準，根據外業所采集的點位坐標、高程和設計的要求，進行內業處理，在記事本中生成相應的電子版縱橫斷面成果，其成果格式與設計部門要求相一致。同時要對內業所生成的成果資料進行檢查、整改，以確保成果資料的正確性。

b.縱橫斷面圖

根據斷面源數據，生成.hdm數據格式，然后應用南方CASS 9.1繪圖軟件中斷面繪制功能，自動生成.dwg格式的斷面圖。

縱斷面圖

橫斷面圖（部分）

4 結語

城市GNSS RTK技術在生活中應用的同時，給生活帶來了極大的便利。在很多工程上GNSS技術不僅精度可以滿足要求，而且其作業效率也相對較高。