GPS―RTK技術(shù)及在公路測量工程中應(yīng)用分析

GPS―RTK技術(shù)及在馬路測量工程中應(yīng)用分析摘要：GPS-RTK技術(shù)近年來發(fā)展比較快速，它在各種限制測量、地形測圖、工程選線及工程放樣中應(yīng)用廣泛，與常規(guī)儀器相比特別明顯地提高了作業(yè)效率和作業(yè)精度。論文主要介紹了該技術(shù)的應(yīng)用原理，并針對其在馬路測量中的運(yùn)用技術(shù)做了分析和闡述。關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù);馬路測量1GPS-RTK技術(shù)原理RTK技術(shù)是以載波相位測量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的以載波相位測量為依據(jù)的實(shí)時差分GPS測量技術(shù)。是一種將GPS與數(shù)傳技術(shù)相結(jié)合，實(shí)時解算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在1-2秒的時間里得到高精度位置信息的技術(shù)，RTK技術(shù)系統(tǒng)由GPS接收設(shè)備、無線電通訊設(shè)備、電子手薄及配套設(shè)備組成，整套設(shè)備在輕量化、操作簡便性、實(shí)時牢靠性、厘米級精度等方面的特點(diǎn)，完全可以滿意數(shù)據(jù)采集和工程放樣的要求。它是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破，在馬路工程中有廣袤的應(yīng)用前景。2GPS-RTK技術(shù)在馬路測量工程中的應(yīng)用隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大力發(fā)展，中、高等級馬路建設(shè)迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇，這就對勘測設(shè)計(jì)提出了更高的要求。當(dāng)前，用GPS靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立沿線總體限制原理，為勘測階段測繪帶狀地形圖，路途平面、縱面測量供應(yīng)依據(jù);在施工階段為橋梁，隧道建立施工限制網(wǎng)，這僅僅是GPS在馬路測量中應(yīng)用的初級階段，馬路測量的技術(shù)潛力蘊(yùn)于RTK技術(shù)的應(yīng)用之中，RTK技術(shù)在馬路工程中的應(yīng)用，有著特別廣袤的前景。2.1GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用模式GPS-RTK定位有快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種測量模式，兩種定位模式相結(jié)合，在馬路工程中的應(yīng)用可以覆蓋馬路勘測、施工放樣等前端數(shù)據(jù)采集。（1）快速靜態(tài)定位模式依據(jù)工程實(shí)際需求，GPS接收機(jī)在每一流淌站上，靜止的進(jìn)行觀測。在觀測過程中，同時接收基準(zhǔn)站和衛(wèi)星的同步觀測數(shù)據(jù)，實(shí)時解算整周未知數(shù)和用戶站的三維坐標(biāo)，假如解算結(jié)果的改變趨于穩(wěn)定，且其精度已滿意設(shè)計(jì)要求，便可以結(jié)束實(shí)時觀測。一般應(yīng)用在限制測量中，如限制網(wǎng)加密;若采納常規(guī)測量方法（如全站儀測量），受客觀因素影響較大，在自然條件比較惡劣的地區(qū)實(shí)施比較困難，而采納RTK技術(shù)可起到事半功倍的效果。單點(diǎn)定位只須要5-10min，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，定位時間還會縮短，不及靜態(tài)測量所需時間的五分之一，在馬路測量中可以代替全站儀完成導(dǎo)線測量等限制點(diǎn)加密工作。（2）動態(tài)定位模式測量前須要在一限制點(diǎn)上靜止觀測數(shù)分鐘（有的儀器只需2-10s）進(jìn)行初始化工作，之后流淌站就可以按預(yù)定的采樣間隔自動進(jìn)行觀測，并連同基準(zhǔn)站的同步觀測數(shù)據(jù)，實(shí)時確定采樣點(diǎn)的空間位置。目前，其定位精度可以達(dá)到厘米級。動態(tài)定位模式在馬路勘測階段有著廣袤的應(yīng)用前景，可以完成地形圖測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面地面線測量等工作。測量2-4s，精度就可以達(dá)到1-3cm，且整個測量過程不需通視，有著常規(guī)測量儀器不行比擬的優(yōu)點(diǎn)。2.2GPS-RTK技術(shù)在馬路測量工程中的應(yīng)用馬路測量通常是指在勘測設(shè)計(jì)、施工放樣階段。馬路測量的特點(diǎn)是線路長、地形地物困難、測量難度大。采納GPS-RTK技術(shù)在馬路測量中的應(yīng)用，敏捷機(jī)動，勞動強(qiáng)度小，生產(chǎn)效率高，通常有以下的作用。（1）繪制大比例尺地形圖高等級的馬路選線是在大比例尺（1：1000或1：2000）帶狀地形圖上進(jìn)行。用傳統(tǒng)的方法測圖，先要建立限制點(diǎn)，然后進(jìn)行碎部測量，再繪制成大比例尺地形圖。這種方法難度大、速度慢、花費(fèi)時間長、效率低。采納GPRRTK測量可以完全克服這些缺點(diǎn)，只須要在馬路沿線每個碎部點(diǎn)上停留一兩分鐘，即要獲得每點(diǎn)的三維坐標(biāo)，結(jié)合輸入點(diǎn)的特征編碼及屬性信息，就構(gòu)成帶狀地形圖全部碎部點(diǎn)的數(shù)據(jù)。然后用繪圖軟件成圖。這種方法須要采集碎部點(diǎn)的三維坐標(biāo)和輸入屬性信息，而且速度快，既省時又省力，大大地克服了測圖的難度。（2）道路中線放樣運(yùn)用RTK技術(shù)進(jìn)行中線測量，不但克服了傳統(tǒng)放樣法和坐標(biāo)放樣法的缺點(diǎn)，而且具有觀測時間短，精度高、無須通視、現(xiàn)場給出精確坐標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)，其作業(yè)流程如下：1）設(shè)置基準(zhǔn)站。GPS-RTK定位要求基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時地把觀測數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù)通過無線電信號傳輸給流淌站接收機(jī)，基準(zhǔn)站和流淌站的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量、無線電的信號傳播質(zhì)量對GPS-RTK定位結(jié)果影響很大，在設(shè)置基準(zhǔn)站時?；鶞?zhǔn)站與流淌站之間距離不能太大，基準(zhǔn)站應(yīng)設(shè)置在上空開闊、沒有強(qiáng)電磁干擾、多路徑誤差影響小的限制點(diǎn)上。架設(shè)好基準(zhǔn)站和天線，打開接收機(jī)，進(jìn)行點(diǎn)校正工作。在有已知轉(zhuǎn)換參數(shù)的狀況下，干脆輸入當(dāng)前坐標(biāo)系統(tǒng)與WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。在不知道轉(zhuǎn)換參數(shù)的狀況下，干脆采納點(diǎn)校正方式建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式。2）流淌站設(shè)置。打開接收機(jī)，雙擊“測量”圖標(biāo)，選擇“RTK”測量方式。流淌站接收機(jī)在跟蹤GPS衛(wèi)星信號的同時也接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)。進(jìn)行處理獲得流淌站的三維WGS-84坐標(biāo)，通過與基準(zhǔn)站相同的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)將WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)坐標(biāo)。3）中線放樣測量。選擇“放樣”選項(xiàng)，進(jìn)行放樣測量作業(yè)。系統(tǒng)軟件會自動依據(jù)輸入到TRK電子手簿中的放樣點(diǎn)的坐標(biāo)，定出放樣點(diǎn)的點(diǎn)位。4）數(shù)值采集。當(dāng)流淌站到達(dá)放樣點(diǎn)后，整平流淌站天線，使放樣點(diǎn)位置和天線中心位置重合，按“測量”鍵對該放樣點(diǎn)進(jìn)行數(shù)值采集工作。（3）道路的縱橫斷面放樣和土石方計(jì)算縱橫斷面放樣時，先把須要放樣的數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中，生成一個施工預(yù)放樣點(diǎn)的文件，并儲存起來，隨時可以到現(xiàn)場測量所用;橫斷面放樣時，先確定橫斷面作業(yè)形式（挖、填、半挖半填），然后把橫斷面設(shè)計(jì)有關(guān)數(shù)據(jù)輸入電子手簿中（邊坡坡度、路肩寬度、設(shè)計(jì)高）也生成一個施工預(yù)放樣文件，儲存起來，并隨時到現(xiàn)場測量放樣。還可利用軟件自動與地面線連接進(jìn)行所謂的“載帽”工作，并利用“斷面法”進(jìn)行填挖土方量的計(jì)算。用繪圖軟件還可繪出沿線的縱斷面和各點(diǎn)的橫斷面圖。因?yàn)樗杉{的數(shù)據(jù)都是測繪地形圖時采集的，不須要到現(xiàn)場進(jìn)行縱、橫斷面測量，大大削減了外業(yè)工作。而且必要時，可用動態(tài)GPS到現(xiàn)場檢驗(yàn)復(fù)合，這與傳統(tǒng)方法相比，既經(jīng)濟(jì)又易實(shí)現(xiàn)。結(jié)語利用GPS-RTK技術(shù)測量精度高，可以達(dá)到厘米級精度，且不累計(jì)傳遞誤差，觀測時間短并可實(shí)時供應(yīng)三維坐標(biāo)，完全可以滿意地下管線點(diǎn)測量精度。近年來，各種用途的連續(xù)運(yùn)行和參考站系統(tǒng)（CORS）的相繼建成，出現(xiàn)了由多基站構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)RTK，解決了常規(guī)RTK的局限性問題和GPS高程轉(zhuǎn)換問題。該測量技術(shù)操作簡潔便利，可以極大提高工作效率，從而節(jié)約了時間，提高了經(jīng)濟(jì)效率。隨著測繪科技的發(fā)展，GPS-RTK將得到更廣泛的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：[1].宋鐵軍，趙