公路外業(yè)測量中GPS RTK測量技術的應用探究

【摘要】在公路工程建設中，外業(yè)測量工作是非常關鍵的，可以為工程的設計和施工提供相應的指導和參考，確保施工質量和施工效率。在公路外業(yè)測量中，GPS技術是一種應用非常廣泛的技術形式，取得了非常顯著的成效，同時也具有廣闊的發(fā)展前景，尤其是RTK技術的開發(fā)，進一步提高了公路外業(yè)測量工作的效率。本文結合GPS RTK技術的原理和優(yōu)點，對其在公路外業(yè)測量中的應用進行了探討和研究。

【關鍵詞】公路；外業(yè)測量；GPS RTK ；應用

前言：在經濟發(fā)展的帶動下，我國的公路交通運輸事業(yè)得到了迅猛發(fā)展，公路工程的數(shù)量不斷增加，對于工程測量技術也提出了更高的要求，不僅需要具備良好的測量精度，更需要提升測量工作的效率。GPS RTK測量技術在對施工控制網進行布設時，具有高精度、實時性、靈活性等特點，在公路外業(yè)測量中發(fā)揮著相當重要的作用，能夠有效減輕外業(yè)測量的勞動強度，提高測量效率，因此受到了工程測量人員的關注。

1、GPS RTK技術的原理與優(yōu)點

RTK是對Real Time Kinematic的簡稱，指實時動態(tài)控制，是一種新的GPS測量方法，其測量精度同樣能夠達到厘米級。不過，與傳統(tǒng)靜態(tài)測量需要進行事后解算不同的是，RTK可以在外業(yè)測量中，直接得到厘米級的定位精度。GPS RTK測量技術是對傳統(tǒng)GPS技術的一種突破和拓展，由基準站和流動站組成，在進行外業(yè)測量中，結合具體的情況，選擇一個具備較高精度的控制點作為基準點，設置相應的GPS接收設備，對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，然后在流動站接收到衛(wèi)星信號的同時，將其對基準站的觀測數(shù)據進行對比，利用相對定位的原理，顯示出流動站的三維坐標以及測量精度，減少不必要的冗余觀測，從而提高測量效率。與原本的GPS測量技術相比，RTK技術不僅保留了其所有的功能，還可以實現(xiàn)后處理定位與實時定位的同時進行，因此具有非常顯著的優(yōu)勢。

與常規(guī)的外業(yè)測量技術相比，GPS RTK技術的優(yōu)點主要體現(xiàn)在幾個方面：一是不會受到通視條件的限制，可以實現(xiàn)全天候作業(yè)；二是數(shù)據的采集是在基礎點上進行的，在進行全站儀測量時，不需要考慮對導線圖根控制測量的各種要求，能夠節(jié)約測量時間；三是成果精度分布相對均勻，不容易出現(xiàn)誤差的積累[1]。

2、GPS RTK測量技術在公路外業(yè)測量中的應用

2.1工程概況

某公路工程屬于城際高速公路的配套道路，承擔著聯(lián)系高速公路沿線各個縣市的任務，同時可以作為高速公路集疏交通。該公路屬于二級公路，全長約46.25km。在對公路工程進行外業(yè)測量時，采用GPS RTK測量技術，平面系統(tǒng)采用1980西安坐標系，設置55個控制點，高程系統(tǒng)則采用1985國家高程基準。

2.2外業(yè)準備

一方面，應該了解項目的大致情況，結合項目的設計規(guī)劃方案，對其所處的地理位置、平面坐標系統(tǒng)、測量范圍等進行熟悉，明確測量等級以及精度要求。同時，需要把握測區(qū)范圍內的交通狀況、地質水文以及氣象條件等，做好測量規(guī)劃工作；另一方面，需要對資料進行收集，包括測繪資料和輔助資料，通過資料的整理，對外業(yè)測量的任務、目標等進行明確，確保各項工作的規(guī)范進行。

2.3參數(shù)設置

在應用GPS RTK技術進行外業(yè)測量工作時，會涉及大量的參數(shù)，如橢球扁率、橢球長半軸、投影比率等，這些參數(shù)的設置直接影響著測量結果的精度，需要測量人員的重視。通常來講，對于GPS RTK技術參數(shù)的設計，可以采用兩種不同的方法，一是利用測繪公司提供的基準轉換參數(shù)，直接將其輸入到設備中；二是將全部或者一部分控制點的參數(shù)輸入到設備中，通過計算的方式，得到需要的三參數(shù)或者七參數(shù)。在對控制點進行選擇時，應該確保其均勻分布于測區(qū)內，控制點的數(shù)量至少需要5個，在不影響工作效率的前提下，越多越好，實現(xiàn)對于測區(qū)的全面覆蓋[2]。

2.4儀器架設

在進行測量工作前，應該首先在測量區(qū)域內，選擇一個視野開闊、基礎穩(wěn)固的位置，對RTK基準站和流動站進行架設和安裝，確保設備的穩(wěn)固性，不會出現(xiàn)隨意移動的情況。然后，打開手薄，選擇相應的工作模式，對衛(wèi)星進行搜索，對差分信號進行查看，對已經預先導入到手薄中的控制點及公路路線等進行整理。待找出固定解之后，結合距離基準站最近的已知控制點，對坐標進行校正。

2.5數(shù)據采集

對坐標進行校正后，就可以開始進行測量和數(shù)據的采集工作，基本上，只要能夠滿足GPS RTK作業(yè)的要求，流動站到達的所有待測點的定位精度都可以精確到厘米級，同時可以對測量到的數(shù)據進行實時顯示、存儲和傳輸。在該工程中，需要根據RTK手薄中輸入的公路緯地文件，對路線中樁進行實地放樣，然后對放樣點的數(shù)據進行采集和保存，采集的內容應該包括點位的高程值和坐標值。

2.6設備移動

利用GPS RTK技術進行測量時，差分信號是通過電磁波的方式進行傳播，覆蓋范圍可以達到15-30km，不過可能會受到山峰、樹木等的影響，導致信號無法有效接收。在這種情況下，就需要對基準站進行搬遷，將設備移動到合適的地方，重新進行架設安裝和測量。

2.7數(shù)據處理

在公路外業(yè)測量中，經常需要對GPS數(shù)據進行讀取、修改、儲存和刪除等操作，通過GPS RTK技術與專業(yè)公路測量軟件的相互結合，設置在RTK手薄中，可以直接利用手薄完成上述數(shù)據處理的操作，同時結合格式轉化，實現(xiàn)數(shù)據的共享[3]。

結語：

總而言之，在公路工程建設中，外業(yè)測量是一個非常重要的環(huán)節(jié)，對于測量的精度和效率有著較高的要求。GPS RTK測量技術的開發(fā)和應用，能夠在充分保證測量精度的基礎上，提高工作效率，減輕勞動強度，具有較好的經濟效益和社會效益，也因此得到了公路測量人員的重視和推廣。

參考文獻：

[1]樊祖振.GPS RTK測量技術在公路外業(yè)測量中的應用[J].西部交通科技，2013，（2）：24-28.

[2]彭家頔，張煜.GPS RTK技術在公路工程測量中的應用研究[J].交通標準化，2014，42（1）：54-56.

[3]張建，彭施朝，李明.GPS RTK測量技術在公路測量中的應用[J].企業(yè)改革與管理，2014，（3X）：152.