道路施工測量中GPSRTK技術(shù)應(yīng)用探究

唐亞民

摘要：GPS RTK技術(shù)能夠大大提高測量的效率，同時(shí)測量的精度也得到很大提高，這必然有利于現(xiàn)代測量技術(shù)的發(fā)展，對道路工程的建設(shè)發(fā)展起到直接的推動(dòng)作用。GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用為測量技術(shù)發(fā)展帶來革命性的轉(zhuǎn)變，將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。然而在實(shí)際操作時(shí)要嚴(yán)格遵循操作規(guī)范，必須避免由于人為原因而造成的參數(shù)誤差。本文探討了道路施工測量中GPS RTK技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：道路施工測量；GPS RTK技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

在道路測量工作中，GPS-RTK 技術(shù)的應(yīng)用是測量工作的精度、效率大幅度的提升，這直接推動(dòng)了整個(gè)道路工程的建設(shè)發(fā)展。但在實(shí)際使用的過程中，需要對于其中所存在的相關(guān)細(xì)節(jié)和操作規(guī)范，引起足夠的重視，防止由于操作失誤而導(dǎo)致參數(shù)誤差大的情況出現(xiàn)。GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，對于測量體系的發(fā)展同樣做出了巨大的貢獻(xiàn)。

2 GPS-RTK 技術(shù)的基本原理及優(yōu)點(diǎn)

2.1 GPS-RTK技術(shù)的基本原理

GPS 是全球定位系統(tǒng)的英文首字母縮寫，技術(shù)原理是利用衛(wèi)星上的無線電發(fā)射臺(tái)和無線電測距，前者形成一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位提醒，后者交會(huì)確定衛(wèi)星空間（一般三顆以上），最后將某個(gè)物體的位置精準(zhǔn)確定。RKT測量技術(shù)即為動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)，基本組成一個(gè)基準(zhǔn)站和多個(gè)流動(dòng)站，主要借助無線電數(shù)據(jù)傳輸，基準(zhǔn)點(diǎn)選取點(diǎn)位精度相對較高的首級控制點(diǎn)（處在地勢較高處，視野開闊，GPS衛(wèi)星連續(xù)不斷變化的位置，然后通過基準(zhǔn)站為坐標(biāo)、載波觀測數(shù)據(jù)還有偽距觀測值等借助無線電數(shù)據(jù)傳輸鏈來更好的將信息發(fā)送給每個(gè)流動(dòng)站），流動(dòng)站上設(shè)置接收器（參考站），便可以連續(xù)的對衛(wèi)星進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，通過無線點(diǎn)傳輸設(shè)備對受基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，再鏈接上計(jì)算機(jī)，從計(jì)算機(jī)顯示器中便可以看到該流動(dòng)站的具體測量精度和精度三維圖。GPS-RTK技術(shù)（GPS-realtime kinematic）也就是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS測量技術(shù)，測量依據(jù)主要是載波相位方法，同時(shí)結(jié)合載波相位測量和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，十分適用于這種實(shí)時(shí)差分GPS測量技術(shù)，具有明顯的作用，是GPS測量技術(shù)發(fā)展中的重要技術(shù)突破之一，其研究意義和價(jià)值不言而喻。

2.2 RTK測量技術(shù)在道路工程測量中的優(yōu)點(diǎn)

首先，測量作業(yè)效率可以得到有效提高，通常情況下，常見的地形地勢下，借助于高質(zhì)量的RTK設(shè)站，附近4km半徑內(nèi)的測量工作可以一次性完成，傳統(tǒng)竣工測量需要的控制點(diǎn)數(shù)以及儀器搬運(yùn)次數(shù)可以得到有效減少，并且一名工作人員就可以完成全部的測量工作，只需要幾秒鐘就可以獲得坐標(biāo)，那么就有較快的測量工作速度，測量的勞動(dòng)強(qiáng)度可以得到較大程度的降低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測量效率得到提高的目的。

3 道路施工測量中GPS RTK技術(shù)應(yīng)用

3.1 測量控制

靜態(tài)測量控制是最常用也是效果最好的一種方法，尤其是針對長度大于一千米的道路和有立交橋、隧道等大型建筑物的道路，一般步先建立GPS網(wǎng)絡(luò)。針對道路線路較短的那些道路，可以用RTK 直接進(jìn)行測量控制，定位精確，滿足定位精確度要求后，迅速收集控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，高效完成作業(yè)。

3.2 繪制大比例地形圖

傳統(tǒng)的測量方法先建立測圖控制網(wǎng)絡(luò)，然后碎部測量，最后繪制大比例地形圖（1：2000 或者1：1000），而道路選線的繪制開始就從帶狀地形圖開始，這種方法不僅工作難度大，而且沒有工作效率。采用GPS-RTK技術(shù)，基準(zhǔn)設(shè)站點(diǎn)選擇在測量區(qū)域（一般作業(yè)半徑五千米以內(nèi)）精確度較高的首級控制點(diǎn)，通過測量碎步點(diǎn)聯(lián)測控制點(diǎn)收集局部的數(shù)據(jù)，借助傳輸線鏈接計(jì)算機(jī)，在繪圖軟件中輸入采集的碎部點(diǎn)坐標(biāo)和具體信息，即可自動(dòng)繪制圖形，節(jié)省了大量的時(shí)間和勞動(dòng)力，提高了測量效率，加快了施工進(jìn)度，緩解道路建設(shè)的施工工期緊張問題。

3.3 道路初勘測

依據(jù)道路勘測設(shè)計(jì)的規(guī)范要求選擇建設(shè)道路線路，有利于設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)道路勘測設(shè)計(jì)的間隔時(shí)間，借助GPS-RTK技術(shù)中的RTK 接收機(jī)對原有線路的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，只要在道路兩側(cè)遇到了標(biāo)志物就能定位，將定位好的數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)，利用相應(yīng)的軟件如：AutoCAD等即可選擇良好的線路。

3.4 測設(shè)道路中線

通過計(jì)算機(jī)工作人員完成了大比例帶狀地形圖的繪制后并且確定好了路線，公路標(biāo)志就可以完全確定了。因?yàn)镚PS-RTK技術(shù)中RTK有放樣的功能，因此我們?nèi)绻谟?jì)算機(jī)中輸入中線主點(diǎn)坐標(biāo)，就可以自動(dòng)生成放樣具體點(diǎn)位，并且每一個(gè)點(diǎn)不會(huì)重復(fù)放樣，點(diǎn)點(diǎn)之間互不影響，各自進(jìn)行放樣，積累性的誤差就得到了避免，精確度不受約束，最后得到精確度完全一樣誤差為零的點(diǎn)。

3.5 監(jiān)測交通沿線山體滑坡位移

針對交通道路上的沿線山體滑坡位移，我們常常采用如下四種測量方法：第一近景攝影測量法；第二應(yīng)變計(jì)監(jiān)測法；第三宏觀地質(zhì)監(jiān)測法；第四大地精密測量法。這四種方法有著自身的優(yōu)勢也存在著缺點(diǎn)，尤其是山體滑坡位移變化用肉眼觀察不到的時(shí)候，這些方法的精準(zhǔn)度無法確保，浪費(fèi)大量的人力物力財(cái)力結(jié)果卻一無所獲。一般來說，山體滑坡之前很少會(huì)出現(xiàn)大位移，換言之上述四種方法的作用不是很大，只有通過精準(zhǔn)度高的定位才能得到一個(gè)精確地結(jié)果，因此普通的GPS測量方法是計(jì)算不到的，自然無法達(dá)到預(yù)警的效果。GPS—RTK測量技術(shù)在道路建設(shè)工程中的引用，精確度明顯增強(qiáng)甚至到達(dá)厘米級別，同時(shí)可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，提出了一個(gè)良好的解決山體滑坡位移的措施，有益于監(jiān)測交通沿線的山體滑坡位移，防止造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

3.6 道路縱橫斷面放樣

道路中線確定了以后，我們可以得到一組道路中線莊點(diǎn)，通過繪圖軟件計(jì)算路線縱斷面和備樁點(diǎn)的橫斷面的具體坐標(biāo)。這些數(shù)據(jù)來源于地形圖繪制階段，完全不需要進(jìn)行現(xiàn)場的確認(rèn)和重新測量，既減低了工作的重復(fù)率，又得到了精確的數(shù)據(jù)。工作人員的野外工作量明顯減少，工作效率明顯提高，工程進(jìn)度大幅前進(jìn)，為后期工作節(jié)省更多的時(shí)間和精力。必要時(shí)如果需要進(jìn)行現(xiàn)場測量，借助GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行，也會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。

3.7 施工放樣測量

進(jìn)行道路軟件測量時(shí)可用于RTK測量系統(tǒng)的軟件有很多，對施工中的點(diǎn)、線、面及坡度等放樣，均可以滿足方便以及快速的要求。一般只要達(dá)到RTK測量要求，那么精確度就可以達(dá)到厘米級。依據(jù)實(shí)際道路工程的情況和需求或者按照一定的放寬測量精確度的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行精準(zhǔn)度的確定，同時(shí)滿足兩個(gè)原則即：保障質(zhì)量和高效經(jīng)濟(jì)。

4 結(jié)語

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各種精密的、特殊的、復(fù)雜的工程建設(shè)都開始運(yùn)用GPS RTK技術(shù)，正是因?yàn)槠湓O(shè)備輕便靈活、高精度、實(shí)時(shí)性的優(yōu)勢，在測量工作中得到了廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉超.芻議道路測量中GPS RTK技術(shù)應(yīng)用[J].建材與裝飾.2017（43）.

（作者單位：山東致城市政工程有限公司）