RTK技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中的應(yīng)用分析

張召

摘要：近些年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路交通起到重要的作用，為了能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，加強(qiáng)道路交通的規(guī)劃與建設(shè)具有重要的意義。鐵路能夠有效的縮短地區(qū)之間的距離，密切區(qū)域之間的聯(lián)系，所以我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)鐵路的建設(shè)，提高鐵路的價(jià)值。就目前情況來(lái)看，鐵路建設(shè)的質(zhì)量會(huì)受到環(huán)境和地質(zhì)條件的影響，因此在建設(shè)鐵路時(shí)，要做好對(duì)建設(shè)環(huán)境的分析。不僅如此，在建設(shè)鐵路的過(guò)程中，RTK技術(shù)發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。本篇文章主要分析了RTK技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：RTK技術(shù);鐵路工程;測(cè)量;應(yīng)用分析

引言

隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鐵路建設(shè)是我國(guó)的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，最大的作用就是能夠拉近區(qū)域之間的聯(lián)系，有助于促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。鐵路在建設(shè)的過(guò)程中，需要考慮安全問(wèn)題和質(zhì)量問(wèn)題，從而要做好相關(guān)的測(cè)量工作。在開(kāi)展測(cè)量工作時(shí)，RTK技術(shù)的實(shí)用性較強(qiáng)，不僅能夠獲得豐富的測(cè)量資料，而且還能夠提高測(cè)量資料的準(zhǔn)確性和可靠性，因此，在建設(shè)鐵路時(shí)應(yīng)用RTK技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、RTK技術(shù)的概念

對(duì)于RTK技術(shù)來(lái)說(shuō)，指的就是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，是GPS技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的有效結(jié)合，也是GPS技術(shù)在測(cè)量領(lǐng)域一個(gè)全新的發(fā)展。RTK系統(tǒng)主要由三部分結(jié)構(gòu)組成，包括接收裝備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及軟件系統(tǒng)。對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要是由發(fā)射電臺(tái)和接收電臺(tái)組成，是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的關(guān)鍵設(shè)備。對(duì)于軟件系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，能夠?qū)崟r(shí)解出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)。RTK技術(shù)具有觀測(cè)時(shí)間短、實(shí)時(shí)解出坐標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上有助于提高生產(chǎn)效率。

二、RTK技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中應(yīng)用的必要性

（一）鐵路工程建設(shè)對(duì)質(zhì)量的需求

鐵路工程在建設(shè)的過(guò)程中需要應(yīng)用到RTK技術(shù)。對(duì)于鐵路工程來(lái)說(shuō)，在建設(shè)的過(guò)程中所需要的資金投入比較大，如果在建設(shè)的過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)對(duì)所建鐵路的使用壽命造成嚴(yán)重的影響，這樣不利于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的良好發(fā)展，所以，鐵路工程建設(shè)要提高建設(shè)的質(zhì)量。在鐵路建設(shè)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，RTK技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)用性，而且測(cè)量的精度也很高，精確的數(shù)據(jù)會(huì)成為鐵路建設(shè)最好的依靠，所以工程建設(shè)的質(zhì)量也會(huì)得到相應(yīng)的提升。

（二）鐵路工程建設(shè)對(duì)安全的需求

在鐵路建設(shè)中運(yùn)用RTK技術(shù)也是為了滿足對(duì)安全的需求。從實(shí)際情況來(lái)看，鐵路建設(shè)是一項(xiàng)宏偉的工程，同時(shí)也是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作，在實(shí)際建設(shè)中，需要考慮各個(gè)方面的因素，從而做到對(duì)各方面的綜合控制，這樣一來(lái)就能夠保證施工建設(shè)的安全。RTK 技術(shù)在實(shí)用中具有效率高、資料精度高的特點(diǎn)，在工程建設(shè)中可以及時(shí)獲取有效的資源信息，這樣就能夠?yàn)榘踩ㄔO(shè)提供有效的保障【1】。

三、RTK技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中的具體應(yīng)用

對(duì)于RTK技術(shù)來(lái)說(shuō)，具有實(shí)時(shí)性、高效率、高精度的特點(diǎn)，在測(cè)量工作中發(fā)揮著很大的作用，并且得到了廣泛的應(yīng)用。不僅如此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，RTK技術(shù)也得到了完善，能夠在鐵路建設(shè)中完成多種工作，而且還能夠獲取到更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

（一）進(jìn)行工程控制測(cè)量

在鐵路建設(shè)的過(guò)程中，需要進(jìn)行工程控制測(cè)量，要想提高測(cè)量結(jié)果的精度，最好的方式就是進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量，但是從實(shí)際情況考慮，對(duì)工程進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量十分的不方便，所以通常情況下使用GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量的次數(shù)會(huì)比較多。應(yīng)用GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量進(jìn)行工程控制的測(cè)量，能夠有效保證數(shù)據(jù)的精確度，還能夠有效提高工程建設(shè)的質(zhì)量和效率，能夠明顯縮短人工工作量。由此可見(jiàn)，選擇GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量進(jìn)行工程控制測(cè)量，不僅會(huì)使測(cè)量工作變的簡(jiǎn)單，人工操作起來(lái)也會(huì)更加的方便。

（二）能夠繪制地形圖

對(duì)于鐵路來(lái)說(shuō)，由于建設(shè)工程環(huán)節(jié)復(fù)雜而且線路較長(zhǎng)，所以都會(huì)選擇使用大比例尺的地形圖。如果選擇傳統(tǒng)的方法進(jìn)行線路的測(cè)量，首先就要建立控制網(wǎng)，接著進(jìn)行碎部測(cè)量，最后需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)繪制大比例尺地形圖。在進(jìn)行地形圖的繪制過(guò)程中，不僅速度較慢，而且需要花費(fèi)的時(shí)間也是很長(zhǎng)的。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)水平的提高，應(yīng)用GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量，測(cè)得雖不點(diǎn)的數(shù)據(jù)，然后應(yīng)用繪圖軟件就能夠繪制成所需的地形圖，這樣的方式不僅速度快，而且能夠有效降低測(cè)圖的難度，在一定程度上也能夠減少人力物理和財(cái)力的支出。

（三）鐵路測(cè)量時(shí)要在中線或者邊坡放樣

在鐵路工程測(cè)量過(guò)程中，RTK技術(shù)主要就是用于鐵路中線或者邊坡進(jìn)行放樣，對(duì)于放樣工作來(lái)說(shuō)，一個(gè)人就能夠輕松搞定，同時(shí)還需要將一些數(shù)據(jù)錄入到系統(tǒng)當(dāng)中。RTK的外業(yè)控制器能夠起到放樣的功能，方法靈活，不僅按照樁號(hào)進(jìn)行放樣，也可以按照坐標(biāo)進(jìn)行放樣，兩者之間還可以隨時(shí)進(jìn)行互換。在進(jìn)行放樣的過(guò)程中，屏幕上會(huì)有箭頭指出是否偏移，通過(guò)移動(dòng)，能夠有效降低誤差。不僅如此，為了能夠有效減少誤差，測(cè)量一定距離以后，需要與最近的控制點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)坐標(biāo)的校核，從而能夠有效的降低誤差。

（四）鐵路縱、橫斷面的測(cè)量

在進(jìn)行鐵路測(cè)量時(shí)，當(dāng)鐵路的中線確定以后，然后利用中線樁點(diǎn)的坐標(biāo)以及繪圖軟件，就能夠給出路線的縱斷面和各個(gè)樁點(diǎn)的橫斷面。由于所使用的數(shù)據(jù)都是早已測(cè)量好的，所以不需要在進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，這樣會(huì)大大縮短戶外工作的時(shí)間。但是如果在有特殊要求下需要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行斷面的測(cè)量，也可以使用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量。這種鐵路工程測(cè)量方法與傳統(tǒng)的測(cè)量方法進(jìn)行比較，無(wú)論是在實(shí)用性上還是在測(cè)量精度上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)【2】。

四、RTK技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中應(yīng)用時(shí)需要注意的問(wèn)題

（一）鐵路工程測(cè)量結(jié)果直接受到衛(wèi)星分布情況和數(shù)據(jù)鏈性能的影響，而且為了保證基準(zhǔn)站和接收站參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性以及數(shù)據(jù)鏈的正常工作，在應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量前，需要對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的比較，保證數(shù)據(jù)一致。在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，如果測(cè)量的儀器出現(xiàn)問(wèn)題以后，需要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行重新測(cè)量，這樣能夠有效的保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

（二）應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量時(shí)，可以在流動(dòng)站中設(shè)置帶有支架的對(duì)中桿，這樣能夠有效的增強(qiáng)天線的穩(wěn)定性，從而更好的降低誤差的產(chǎn)生。在進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集時(shí)，要仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)的變化幅度，直到變化的幅度在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)才能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，這樣能夠有效提高測(cè)量的精確度。

（三）應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行鐵路工程測(cè)量時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈發(fā)生變化的情況，造成這種情況出現(xiàn)的原因主要有兩種，第一種就是電臺(tái)電量不足造成的，改正的措施就是進(jìn)行立刻充電;第二種就是由于附近存在相同頻率的無(wú)線電干擾所造成的，會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的傳送造成直接的影響，改正的措施就是調(diào)節(jié)電臺(tái)的頻率。

（四）在實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中，還會(huì)出現(xiàn)在某個(gè)時(shí)間段測(cè)算的數(shù)據(jù)過(guò)多，不能夠得到固定的數(shù)據(jù)，造成這種情況出現(xiàn)的主要原因就是因?yàn)闇y(cè)量的周?chē)嬖诜瓷湫暂^強(qiáng)的物體，比如水面或者墻面等，還有可能是由于衛(wèi)星的數(shù)量不足或位置不理想造成的。面對(duì)這種情況的出現(xiàn)，最好的解決方式就是進(jìn)行再一次測(cè)量，或者增加衛(wèi)星的數(shù)量和調(diào)整衛(wèi)星的高度等。

（五）應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行鐵路工程測(cè)量時(shí)，并不是意味著RTK技術(shù)在任何情況下都能夠?qū)﹁F路工程進(jìn)行測(cè)量，在面對(duì)一些特殊情況的時(shí)候，還需要應(yīng)用到傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)。比如，在對(duì)植被豐富或者建筑密集地區(qū)進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，如果應(yīng)用RTK技術(shù)的話，很難確定具體坐標(biāo)，不利于鐵路工程的測(cè)量，而應(yīng)用傳統(tǒng)的北斗系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，能夠很快確定位置。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行鐵路工程測(cè)量時(shí)，應(yīng)用RTK技術(shù)要比傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)具有更大的優(yōu)勢(shì)，RTK技術(shù)具有精確性、實(shí)效性的特點(diǎn)，能夠在鐵路工程測(cè)量中有效的減少人力、物力以及財(cái)力，有助于提高鐵路建設(shè)的速度，因此，RTK技術(shù)值得被應(yīng)用推廣到鐵路工程建設(shè)中。

參考文獻(xiàn)：

[1] 史秦波.RTK技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（4）：30-31.

[2] 袁作波.GPS-RTK技術(shù)在鐵路測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技資訊，2010（7）28-34.

（作者單位：中交隧道工程局有限公司南京分公司）