道路施工测量中GPS RTK 技术应用探析

杨建民

(山西省阳泉公路分局，山西 阳泉045000)

相比其他技术，GPS RTK 因为自身的优势，对常规地面测量技术无法解决的难题都能够妥善的处理。很明显，现阶段的GPS RTK 技术开辟了一种全新的、高效的测量模式来服务公路工程测量，并且也取得了满意的效果。

1 GPS RTK 定位原理、优点

1.1 工作原理

基于载波相位观测值，GPS RTK 开展实时的动态定位。GPS RTK 的定位主要包含了基准站和流动站两部分。基准站一半会考虑地势高、视野开阔的控制点，主要是连续的跟踪与观测GPS 卫星，然后通过数据链，就可以将基准站信息和载波观测数据传递给流动站。流动站不仅可以利用数据链来接收从基准站发出来的数据，同时也可以进行GPS 的观测数据采集，并实时的处理系统内部的差分观测值，然后通过厘米级定位结果。

1.2 主要优点

(1)控制测量工作量大幅度减少。地面常规测量，一般都是先控制然后碎部处理，先做好控制网的逐级布设，然后在通过控制点来测量碎步。利用GPS RTK 技术可以将个别复杂的分级控制测量工作剔除，只需要建立基准站，设置少量控制点就能符合要求。

(2)全天候作业。无论何时何地，只要有4 颗以上的GPS 卫星信号接收，并符合几何图形要求，就可以开展作业。按照实际的精度要求，做好卫星数量的设置。不断地实践证明:越好的观测条件，利用双频接收机观测2 ～5 s，就可以得到定位数据结果，不会积累测量误差，外业返工率得到有效的控制。

(3)直观的观测过程。在测量定位放样中利用GPS RTK，通过接受机的测量控制器，就可以有效的控制整个测量过程，也可以做好坐标的精度定位，这是常规测量无法满足要求的。

(4)在测量植被茂密、地形起伏大的区域时，GPS RTK 就可以很好第解决通视不便以及通行受阻等难题。

(5)不需要太多的测量人员。在GPS RTK 作业中，只需要一台基准站就可以满足多个流动站的要求，一般来说，一个操作人员来操作流动站的测量控制器即可。

1.3 数据处理

1.3.1 整周未知数搜索技术

对于GPS RTK 的数据处理，需要在实时状态的控制器中才可以进行，其原理需要按照最小的二乘原理序贯递进法来实施，利用这一种方法可以确保历史观测值的精确性，其工作的核心关键点在于初始整周未知数的观测，在一般的情况下，整周未知数快速逼近法、消去法和模糊度函数法是最常使用的，考虑到整周未知数快速逼近法能够对观测值进行自动的追加，以此来对检验的可靠性进行验证。所以，这样的应用也就更为广泛。

1.3.2 坐标变换法

在整周未知数确定之后，基线的向量解就可以通过观测方程来加以确定，之后，再利用坐标的变换法，就可以将所需要的数值求出来［2］。

2 公路测量中GPS RTK 技术的应用

在现阶段的公路测量中，一般指的是施工放样阶段和勘测设计阶段。因为公路测量会涉及到复杂的地形地物和线路长等问题，因此，对其测量造成了一定难度。在公路测量中利用GPS RTK 技术，凭借其劳动强度小、灵活机动性高、生产率高等优势，就可以很好地发挥其作用。

2.1 绘制大比例尺地形图

在对高等级公路进行选线中，一般是在1 ∶1000 或者是1 ∶2000 的带状地形图上进行选择的。利用GPS RTK 测量技术，沿着公路，在每一个碎部点上只需要停留短暂的一到两分钟，就可以将每一个点的三维坐标获取，结合属性信息以及输入点的特征编码，也可以将所有碎部点的带状地形图数据获取。之后再利用绘图软件将其制作成图。这样的方法需要输入属性信息，做好碎部点三维坐标的采集，不仅速度快，还能满足省力省时的要求，测图难度得到最大限度的降低。

2.2 道路纵横断面放样，计算土石方

进行横断面与纵断面的放样，需要在电子手薄中输入放样数据，之后再生成一个预备的放样点施工文件，然后将其储存，以便现场测量可以随时使用。在横断面的放样过程中，需要将横断面的作业形式确定，是半挖半填，还是挖或者是填，之后在电子手薄之中输入横断面设计，也生成相应的预放样文件，如路肩宽度、边坡坡度等，将其储存，方便现场的测量放样使用。此外，通过地面线与软件的自动衔接，就可以将“载帽”工作顺利进行下去，然后利用断面法，就可以计算填挖的土方量。利用绘图软件，也可以将各个沿线的纵断面和横断面图绘制出来。

2.3 道路中线放样

在放样处理中，需要现将各个主控点的桩号输入进去，然后将起点和终点的直线段与缓和曲线距离、方位角以及圆曲线半径输入，就可以轻松地开展放样处理，而GPS 电子手簿就可以很好第完成这一系列工作。另外，在曲线段加桩和直线段，需要有桩号的添加，其余的工作由GPS 完成即可。

3 放样过程中GPS RTK 应用注意事项

第一，在测量过程中尽量不要使用对讲机。第二，城区最好不选择GPS RTK 测量，这是因为城区存在大量的粗差结果。第三，在测站的500 m 范围之内不能设置无线电定向发射台、TV 机发射台、航空导航雷达装置。第四，等待初始化完毕后，在检查与失锁之后，如果具备条件，可以检查前一个点，如条件不允许，需要进行两次的初始化，如果差值无法满足要求，则需要采取相应的操作。第五，在地形开阔或者是没有反射面的地方建立参考站。第六，为了避免轨道误差的出现，流动站应该保持与参考占10 km 范围内的距离。第七，在高程中，GPS RTK 精度要明显低于水平精度。

4 结 语

随着现代化信息技术的不断发展，各种精密的、特殊的、复杂的工程建设都开始运用GPS RTK 技术，正是因为其具备轻便灵活、高精度、实时性的优势，在测量工作中得到了广泛的应用。相信，在未来的公路测量，甚至是建筑施工测量中，GPS RTK 技术的运用必定会越来越广泛。

［1］韩棚举，王经国.GPS RTK 测量技术在公路工程测量中的优势［J］.科技视界，2013，(5):84 +102.

［2］鲁勇波.浅谈GPS RTK 技术在公路测量中的应用［J］.广东科技，2010，(10):175－176.

［3］裴德夫，李猷. GPS RTK 技术及在工程测量中的应用［J］.黑龙江科技信息，2010，(28):38 +37.