公路工程RTK測量新技術(shù)

潘榮勝華北石油局地球物理勘探公司，黑龍江 大慶 166500

近年來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了顯著的成就。為了適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，公路工程建設(shè)飛速發(fā)展，公路逐步向復(fù)雜地帶延伸，這對施工技術(shù)也提出了更高的要求。由于我國地形復(fù)雜，在山區(qū)丘陵河流地帶修建公路對橋梁施工技術(shù)無疑提出了更高的挑戰(zhàn)。在復(fù)雜地帶施工對勘測設(shè)計技術(shù)也提出了更高的要求。實(shí)踐中，隨著公路設(shè)計行業(yè)硬件設(shè)備和軟件技術(shù)的發(fā)展，公路設(shè)計技術(shù)取得了跨躍式進(jìn)步。建立設(shè)計、勘測、后期管理等一體化的數(shù)據(jù)鏈，減少數(shù)據(jù)輸入、轉(zhuǎn)抄等中間環(huán)節(jié)，是公路勘測設(shè)計發(fā)展的要求和趨勢，也是影響高等級公路設(shè)計技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)公路勘測技術(shù)效率低下，作業(yè)強(qiáng)度大，設(shè)計周期高，已經(jīng)越來越不能適應(yīng)時代的發(fā)展和進(jìn)步，制約著公路工程事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，革新技術(shù)已成為勢在必行，下面對公路工程RTK測量新技術(shù)作以簡要論述。

1 各種測量技術(shù)之優(yōu)劣比較

1.1 控制測量

傳統(tǒng)的工程控制測量主要采用導(dǎo)線網(wǎng)、三角網(wǎng)等方法，這種測量技術(shù)具有極大的弊端，它不僅費(fèi)工費(fèi)時，而且精度分布不均勻，且在外作業(yè)精度亦不可保證。常規(guī)的快速靜態(tài)、GPS靜態(tài)測量方法不能實(shí)時取得測量的數(shù)據(jù)，而且有返工的可能性，效率極其低下，若測設(shè)完成后發(fā)現(xiàn)精度不符合要求，還要到測試現(xiàn)場進(jìn)行返測，誤工誤時。新型的RTK測量技術(shù)對上述傳統(tǒng)的測量方法進(jìn)行革新，不僅可以實(shí)時知道定位精度，而且可以對觀測的質(zhì)量進(jìn)行判斷，大大提高作業(yè)效率。RTK技術(shù)在公路控制測量中的應(yīng)用，節(jié)省了費(fèi)用，減少了人力強(qiáng)度，提高了工作效率，應(yīng)用前景廣闊。

1.2 地形測圖

過去測地形圖時一般首先要在測區(qū)建立圖根控制點(diǎn)，然后在圖根控制點(diǎn)上架上全站儀或經(jīng)緯儀配合小平板測圖，現(xiàn)在發(fā)展到外業(yè)用全站儀和電子手簿配合地物編碼都要求在測站上測四周的地形地貌等碎部點(diǎn)，這些碎部點(diǎn)都與測站通視，需要在拼圖時一旦精度不合要求還得到外業(yè)去返測。現(xiàn)在采用RTK時，僅需一人背著儀器在要測的地形地貌碎部點(diǎn)呆上幾秒鐘，并同時輸入特征編碼，通過手簿可以實(shí)時知道點(diǎn)位精度，把一個區(qū)域測完后回到室內(nèi)，由專業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖。

1.3 放樣

放樣是測量學(xué)的一個分支學(xué)科，它的主要工作目標(biāo)就是將人為預(yù)先設(shè)計好的點(diǎn)位在實(shí)地中進(jìn)行標(biāo)定，工作的過程中采用一定儀器，通過一定方法。放樣出一個設(shè)計點(diǎn)位傳統(tǒng)的方法往往需要來回移動目標(biāo)，操作的過程中單個人很難獨(dú)自完成，應(yīng)用效率不是很偏低。采用RTK技術(shù)放樣時，只需要背著GPS接收機(jī)，把設(shè)計好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手簿，它就會提醒你放樣點(diǎn)的位置，既迅速又方便，而且精度很高也很均勻，效率大大提高。

2 RTK技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用

實(shí)時動態(tài)定位測量系統(tǒng)簡稱RTK，是一種近幾年逐步發(fā)展起來的新型測量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)測量技術(shù)的極大飛躍，實(shí)時動態(tài)測量技術(shù)由兩部分組成，即流動站和基準(zhǔn)站。該項技術(shù)的工作原理就是先選取基準(zhǔn)點(diǎn)，實(shí)踐中一般將點(diǎn)位精度較高的首級控制點(diǎn)當(dāng)作基準(zhǔn)點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的選取是建立無線數(shù)據(jù)通訊的基礎(chǔ)同時也是實(shí)時動態(tài)測量的重要保證。參考站的機(jī)器設(shè)備為一臺接收機(jī)，它的功能就是對衛(wèi)星進(jìn)行觀測，并保證觀測的連續(xù)性，流動站上的接收機(jī)具有雙重功能，它一邊接收衛(wèi)星信號一邊接收基準(zhǔn)站上的觀測數(shù)據(jù)，基準(zhǔn)站上的觀測數(shù)據(jù)一般通過無線電傳輸設(shè)備進(jìn)行接收，隨機(jī)計算。實(shí)時計算顯示出流動站的測量精度和三維坐標(biāo)，計算的主要根據(jù)相對定位的原理來實(shí)現(xiàn)這一過程。根據(jù)待測點(diǎn)的精度指標(biāo)，減少了冗余觀測，確定觀測時間，最終提高效率。

2.1 RTK技術(shù)快速靜態(tài)定位模式

GPS接收機(jī)靜止的進(jìn)行觀測，它在每一流動站上實(shí)現(xiàn)這一工作任務(wù)，它的功能是多重性的，在觀測過程中同時還兼負(fù)有接收衛(wèi)星和基準(zhǔn)站的同步觀測數(shù)據(jù)的任務(wù)，實(shí)時對用戶站的三維坐標(biāo)和整周未知數(shù)進(jìn)行解算。根據(jù)解算的結(jié)果安排下步的工作，若解算的精度滿足設(shè)計的要求，這時候就可以結(jié)束實(shí)時觀測，否則將進(jìn)一步進(jìn)行觀測解算，直至解算的結(jié)果符合相應(yīng)的數(shù)值。應(yīng)用這種方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的許多不足，若采用常規(guī)的全站儀的測量方法，當(dāng)自然環(huán)境比較惡劣是實(shí)施則比較困難，受客觀因素影響較大。而RTK技術(shù)的應(yīng)用則可起到事半功倍的效果。

2.2 動態(tài)定位

動態(tài)定位是測量的重要工作內(nèi)容，測量前需要選定一個控制點(diǎn)，在這個控制點(diǎn)上靜止觀測數(shù)分鐘，根據(jù)具體儀器的性質(zhì)，如有的儀器只需2s～10s便可以進(jìn)行初始化工作。在做完上述準(zhǔn)備工作之后，流動站就可以以間隔的方式按預(yù)定的采樣進(jìn)行自動觀測，實(shí)時確定采樣點(diǎn)的空間位置，在確定位置時要連同基準(zhǔn)站的同步觀測數(shù)據(jù)一并進(jìn)行，方可保證位置確定的準(zhǔn)確性。隨著技術(shù)的不斷革新和進(jìn)步，它的定位精度相當(dāng)?shù)母?，可以達(dá)到厘米級別。該項技術(shù)在當(dāng)前的公路勘測階段的應(yīng)用前景十分的廣闊，如其可以完成中樁測量、地形圖測繪、橫斷面測量等工作。

3 結(jié)論

綜上所述，科學(xué)的進(jìn)步為公路工程建設(shè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)保證，實(shí)時動態(tài)RTK測量技術(shù)在近幾年的工程測量應(yīng)用中逐步走向成熟，在公路工程勘測應(yīng)用中取得了顯著的成效，尤其使作業(yè)方法、勘測手段得到了很大的提高，大大提升了勘測效率、勘測精度。

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