GPS RTK的發(fā)展及其在公路測量中的應(yīng)用

張建文

大連城際路橋工程有限公司

GPS RTK的發(fā)展及其在公路測量中的應(yīng)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容為準(zhǔn)則，并開展公路建設(shè)進(jìn)行勘測、公路設(shè)計、放樣、養(yǎng)護(hù)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(shè)施工做好基礎(chǔ)工作，并減少工程施工的誤差值，保證并控制公路的質(zhì)量。目前我國最先進(jìn)的測量技術(shù)主要是GPS RTK技術(shù)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)便不僅具有極高的精準(zhǔn)測量度，其先進(jìn)性和科學(xué)性也廣受我國公路工程企業(yè)青睞。

GPS RTK 技術(shù)；公路工程；測量工作

介紹了GPS RTK技術(shù)的主要功能與實現(xiàn)原理，幫助讀者明確應(yīng)用在公路工程測量中有哪些作用。重點探討GPS RTK技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀，整理出技術(shù)要點部分，并列舉出技術(shù)應(yīng)用期間需要注意的相關(guān)事項，避免對公路工程質(zhì)量造成影響。

1 GPS RTK 技術(shù)

RTK 全名為載波相位差分技術(shù)，從表面來講就是通過一載波相位的觀察值為基礎(chǔ)的實時動態(tài)定位系統(tǒng)。GPS RTK 通過對兩個測量站中的載波相位進(jìn)行觀察，通過對觀察值進(jìn)行分析和記錄，并將總結(jié)的最終數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)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(qū)的范圍和坐標(biāo)。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(shù)，是我國目前最先進(jìn)的測量技術(shù)。

GPS RTK 技術(shù)建立在原有的GPS 技術(shù)上，不僅具備較高的測量精準(zhǔn)度，其先進(jìn)水平和科技手段也是其他技術(shù)無法與之并肩的。RTK 技術(shù)通過在建立基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)鏈將測量值傳輸?shù)搅鲃诱镜挠嬎慵敖K端，為測量工作節(jié)省了時間和人力；RTK 技術(shù)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(tài)下進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，甚至可以在固定點上啟動后在移動過程中完成對數(shù)據(jù)的接收。GPS RTK 技術(shù)為我國控制作業(yè)和工程道路測量等領(lǐng)域帶來不可估量的發(fā)展前景，并為推動我國科技發(fā)展﹑提高工程在外作業(yè)效率奠定了良好基礎(chǔ)。

2 GPS RTK技術(shù)的發(fā)展

最初技術(shù)僅僅應(yīng)用在提升傳輸速率上，隨著公路工程不斷的發(fā)展進(jìn)步，對測量精準(zhǔn)度要求也更高，定位技術(shù)也發(fā)展到能夠24小時對制定區(qū)域監(jiān)控，并將測量結(jié)果變化實時傳輸，測量結(jié)果能夠精準(zhǔn)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(shè)質(zhì)量。系統(tǒng)在運行期間實現(xiàn)了自動化控制，出現(xiàn)異?，F(xiàn)象也能及時發(fā)出調(diào)控指令，技術(shù)人員定期對數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)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(shè)。

3 GPS RTK技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用

3.1 外業(yè)測量作業(yè)前的準(zhǔn)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(zhǔn)尺(或電子水準(zhǔn)儀所采用的條碼尺)等進(jìn)行必要的參數(shù)設(shè)置和檢查工作。測量過程時刻謹(jǐn)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(jìn)行保養(yǎng)和護(hù)理。因為沒有儀器而耽誤施工進(jìn)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(wěn)定性產(chǎn)生的細(xì)微影響。

2)儀器使用前的技術(shù)培訓(xùn)。工程項目開工前，選擇合理的測量專業(yè)的人員及數(shù)量。同時，應(yīng)做好測量人員上崗前培訓(xùn)工作，組織技術(shù)人員詳細(xì)地了解所使用的GPS﹑RTK﹑全站儀等各種測量設(shè)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(fā)揮該儀器的優(yōu)勢。

3.2 在地形測圖中的應(yīng)用

RTK技術(shù)可進(jìn)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(jìn)行操作。采用RTK技術(shù)進(jìn)行測圖時，一般取3s作為一個記錄單元。在記錄數(shù)據(jù)時，要求測量人員立點要準(zhǔn)確，盡量穩(wěn)住對中桿，同時畫出草圖，以便在內(nèi)業(yè)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(qū)域內(nèi)的地形﹑地物點位，測定完成回到室內(nèi)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機，在專業(yè)繪圖軟件中編制地形圖。

3.3 在線路中線放樣中的應(yīng)用

GPS 測量應(yīng)用在公路工程線路中，使得中線測設(shè)更為快捷方便。設(shè)計人員在帶狀地形圖上定線后，需將線路中心在地面標(biāo)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(biāo)等數(shù)據(jù)輸入GPS 接收機中，系統(tǒng)就會自動計算，顯示流動站與實際點位的差值。根據(jù)儀器手簿所顯示的數(shù)據(jù)，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(nèi)業(yè)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(chǎn)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(shè)計規(guī)范，本著盡量減少占用農(nóng)田﹑少拆遷房屋并盡量利用舊路路基這樣一個原則，為了準(zhǔn)確設(shè)計好道路中線使其符合設(shè)計要求，我們可以利用GPS-RTK技術(shù)，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(shù)據(jù)，選擇另一個已知點為參考站，遇到重要地物，準(zhǔn)確定位，最后將數(shù)據(jù)傳入計算機，利用AutoCAD軟件可以方便的在計算機上選線。設(shè)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(biāo)定出來，并得到中樁點坐標(biāo)及坐標(biāo)文件。

3.5 在公路縱、橫斷面測量中的應(yīng)用

公路中線確定后，利用中線樁點坐標(biāo)，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(shù)據(jù)都是測繪地形圖時采集來的，因此不需要再到現(xiàn)場進(jìn)行縱﹑橫斷面測量，從而大大減少了外業(yè)工作。如果需要進(jìn)行現(xiàn)場斷面測量時，也可采用實時GPS 測量。與傳統(tǒng)方法相比，在精度﹑經(jīng)濟﹑實用各方面都有明顯的優(yōu)勢。

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

[2]彭家頔，張煜.GPSRTK技術(shù)在公路工程測量中的應(yīng)用研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，01：54-56.

[3]王超，鄒士壯，唐磊.GPSRTK技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用[J].淮海工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011，S1：36-37.