RTK在公路工程控制测量中的应用分析

郎博　邱亚辉

摘 要：该文中首先进行了RTK在公路工程控制测量中特点探析，接着对控制测量、地形测图、放样以及RTK技术的测量模式完成了分析，最后探讨了RTK技术在公路测量中的应用前景。

关键词：RTK技术 公路工程 测量模式

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0125-01

RTK技术近年来发展比较迅速，它在各种控制测量、地形测图、工程选线及工程放样中应用广泛，与常规仪器相比非常明显地提高了作业效率和作业精度。传统的公路勘测工作非常辛苦，而且繁琐，存在着勘测周期长、工作效率低等诸多问题。对于公路勘测人员而言，他们的目标就是尽最大努力简化工作量，提高工作效率及勘测的准确性。如今，GPS技术不仅越来越成熟，应用也越来越广泛，该项技术的发展也在一定程度上推动了公路勘测技术的发展。

1 RTK在公路工程控制测量中特点概述

1.1 控制测量

大地测量与工程控制测量是两种传统的测量方法，测量过程中使用的是三角网与导线网，不仅工作量大，需要点间通视，精度非均匀分布，在外业还不清楚精度，在外业测设中，一般的GPS静态测量与快速静态法无法对定位精度进行实时掌控，若完成测设再回到内业处理时发现精度与要求不符，则需要返回，重新测量，而在控制测量中使用RTK则可对定位精度进行实时掌控，若达到了定位精度要求，用户则无需再观测了，并可了解观测质量，从而，作业效率可有大幅度提升。如果在公路控制测量中采用RTK，人力成本可大幅度降低的，同时，工作效率也会有很大的提高，最多只需花费几分钟即可完成某控制点的测量。

1.2 地形测图

以往进行地形图测量时，通常第一步是将图根控制点建立在测量区域内，接着将全站仪或经纬仪结合小平板测图置于图根控制点上，目前已变为外业用全站仪与电子手簿配合地物编码，在测图过程中使用大比例尺测图软件，近期还出现了外业电子平板测图，均要对周边的地理情况进行测量，并与测站通视，操作人数通常不少于两个人，若在拼图过程中发现精度与要求不符则必须去外业重新测量。而现在使用RTK，只需要一个人带上所需仪器去要求测量的地点站几秒钟，与此同时，将特征编码录入，通过手簿可对点位精度进行实时掌握，测完一个区域后便无需停留在室外，所需地形图则由特定的软件接口输出。

1.3 放样

放样指的是对一个应用分支进行测量，需采取恰当的方法和相关仪器在实地将事先已设计出来的点位标出，经纬仪交会放样、全站仪的边角放样等传统的放样方法此前也用的不少，通常需要对目标进行不停的移动以实现设计点位的放样，所需操作人员数一般为两三个人，并且放样时对点间通视有一定的要求，应用效率也不是很理想，若在放样过程中遇到问题可能还需采取许多方法以完成放样，而将RTK技术应用于放样中，只需在电子手簿中录入已设计出的点位坐标，通过携带的GPS接收机找到放样点，不仅速度快，而且非常方便，因为GPS放样具有高精度、方便等优点，所以在外业放样中，不仅所需操作人员少，而且效率也有很大幅度的提升。

2 RTK技术的测量模式

RTK定位的测量模式有两种，即快速静态定位与动态定位，将两种模式结合在一起并应用于公路工程中可进行公路勘测，并采集相关前端数据，如施工放样。

2.1 快速静态定位模式

GPS接收机在所有流动站上的观测必须保持静止。在观测时，基准站与卫星的同步观测数据可在同一时刻被接收，对一周未知数与三维坐标进行实时计算，若计算结果并无多大变化，且精度与要求相符，那么实时观测便可停止。通常在控制网加密等控制测量中应用，如果所采用的是全站仪测量等一般测量方法，则客观因素对其具有较大影响，对于环境条件较差的地区，实施难度较大，而RTK技术的应用则会使问题变得容易的多。单点定位所需时间仅在5～10 min，而定位时间也会随着技术的发展而减少，而静态测量时间大约在25～50 min，可取代全站仪完成控制点加密工作。

2.2 动态定位

在测量前需进行初始化，即在某个控制点上进行几分钟的静止观测，接着，流动站可按照事先设定的采样间隔进行自动观测，同时，结合基准站的同步观测数据，对采样点位置进行实时确定，定位可精准到厘米。在公路勘测过程中，动态定位模式的应用前景十分广阔，可完成一系列的测量工作，如：地形图测绘、横断面测量以及纵断面地面线测量等。当测量时间为2～4 s，精度便可达到1～3 cm，另外，测量时不要求通视，与一般测量仪器相比，其优势十分明显。

3 RTK技术在公路测量中的应用前景

近年来，我国国民经济不断发展，中高级公路建设面临着良好的发展机遇，那么对勘测设计的要求就更为严格了，公路行业相关的设计软件技术与设备已越来越成熟，CAD已广泛应用于公路设计中，部分软件还需可支持地面数字化测绘产品；建立一条数据链，其中整合了勘测、设计、施工以及管理等各个环节，将数据输入等环节省掉，这是内外业一体化设计的要求，也在很大程度上决定了高级公路设计技术的发展。虽然一些先进的仪器设备已被应用于公路勘测中，如电子全站仪，但因为受限于横向通视与作业环境，一般的测量方法工作量大，导致设计时间较长。通过引进先进设备，对技术进行改造，可提高勘测技术水平，在现有的技术条件下，最佳选择就是采用GPS技术。目前，建立沿线总体控制原理，可采用的方法有GPS静态方法和快速静态方法，带状地形图的测绘与路线平面/纵面的测量可以此为参考；在桥梁与隧道施工中，GPS可创建施工控制网，这只是它的一个基本应用，事实上，可从RTK技术应用中探索公路测量技术，对于公路工程而言，RTK技术的应用具有重要意义。

参考文献

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