GPS在铁路工程测量中的应用及发展趋势

刘庆功

新疆铁道职业技术学院 新疆 哈密 839000

正文：

前言

近些年来,随着我国经济和社会的不断发展和进步，以及相关科学技术水平的不断提升，铁路行业在我国得到了快速发展和进步，铁路行业的快速发展对铁路测量工作带来了更大的挑战，对相关测量工作提出了更高的要求。目前，我国在铁路测量方面运用了各种先进的仪器和设备，但是它们在具体应用的过程中都存在着相应的问题，最终导致测量工作的效率和精度不高，在具体测量工作过程中劳动强度较大。随着GPS技术在我国快速的发展和进步，它在铁路测量方面具有一定的优势和特点，比如在具体的测量工作过程中，工作效率比较高，测量结果质量比较高以及能够对道路进行精准的定位等特点，最终使得GPS技术在工程测量领域得到了广泛的应用和推广，尤其是RTK技术在铁路具体的测量工作中发挥了不可忽视的作用。

1 GPS技术概述

（1）通常GPS技术往往也被专业人士叫做全球定位系统，其作用就是可以在实施工程测量工作的时候对地理空间距离实施精准的测量，并且借助信息系统对测量取得的所有的信息实施综合研究，进而更好的确保测量信息的质量，为后期的工程建造提供必要的准确的数据依据。GPS技术的运行原理其实质就是借助将GPS接收设备放置在既定的位置上，之后借助GPS卫星来发射信号，借助专业的技术以及电子机械来对接收到的信息实施综合分析和加工，这样就能够准确的判断GPS接收设备的详细位置。GPS技术通常涉及到两种坐标系统，并且它们可以实现互相转换，这样就能够更加精准的对控制点的实际位置实施确定，进而有效的提升工程测量工作的质量和效果。

（2）除了上述内容之外，GPS技术也可以结合实际的操作次那个是来完成不同的定位形式的确定，也就是绝对定位以及相对定位，其中前者其实质就是说借助原有的经纬度以及实际的高度等相关资料，对空间坐标的位置加以准确的推断。其次，GPS技术对于操作人员的技术水平的要求不高，在实际操作的时候整个过程更加的简单易行。

2 GPS测量技术的优点

2.1 测站之间无需通视

测站间之间的通视长期以来都是困扰测量工作的主要问题。GPS具备的优越性能够促使选点工作更加的简单。但是测站上空的空间需要保证足够的宽广，这样就不会对GPS信号的接收造型阻碍。

2.2 定位精度高

一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当。大量实验证明，在小于50公里的基线上，其相对定位精度可达12×10-6，而在100～500公里的基线上可达10-6～10-7。

2.3 观测时间短

借助GPS控制网络的时候，所有的测站进行观测的时候，持续时长保证在三十到四十分钟左右。

2.4 提供三维坐标

GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。

2.5 操作简便

GPS测量的自动化程度很高。目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化，观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测。

3 GPS-RTK在铁路测量中的实际运用

3.1 控制测量

在大致取得该铁路线路的起点和终点位置时，相关测量人员需要在道路合适的位置选择相应的控制点，该线路的控制点不止一个。他们在选择道路控制点时一要注意一些细节，控制点要尽量远离一些干扰源，比如一些大型的建筑物、池塘以及高压电线杆等。在高斯投影上其显示的道路线路和我们实际的道路路线在一定程度范围内存在着一定的变形误差，因此，3度带在一定程度范围内就不能够满足相应的要求，因为其精度达不到测量具体的要求，该方面现象在高速铁路测量中尤为突出。在铁路测量工作过程中运用RTK技术能够获得一定的好处，它可以在一定程度范围内对铁路路线进行高精度的定位，从而能够在一定程度范围内进一步提高工人具体工作的效率，同时也能够进一步提高具体的测量结果质量，节约大量的劳动时间，进一步降低劳动者的劳动强度。在整条铁路路线过程中具有多个测量站，但是测量站之间不需要进行相应的通视,所以在一定程度范围内进一步保证了铁路测量工作的简单以及方便。

3.2 既有线路的复测

在对铁路路线进行具体的测量的过程中，我们以往就是利用丈量钢卷尺对铁路里程进行详细的测量，一般情况下，相关测量工作人员都是利用水准仪对道路高程进行相关的测量，然后采取经纬仪对铁路中线的位置也有相关测量。但是采用以上的测量方法对铁路路线进行测量的过程中存在着一系列的问题和缺陷，比如该测量过程中需要大量的测量工作人员，测量工作人员的具体劳动强度比较大，所测量数据的精度和质量不高，并且在具体测量过程中对相关测量工作人员的安全缺乏一定的保证。近年来，随着我国经济和社会的不断发展和进步，以及科学技术水平的不断提升，当今相关的测量单位已经采用比较先进的科学技术对道路路线进行相关的测量，比如全站仪等先进的科学测量仪器。但是像全站仪等先进的仪器在具体的应用过程中还是存在一系列的问题和缺陷，比如在具体的测量工作过程中进度比较缓慢，并且该仪器在具体的测量工作过程中受气候天气等外界因素的影响比较大。而将RTK技术应用于既有线路复测上取得的具体测量结果比较理想，该技术在具体应用的过程中操作比较简单，测量速度和以往的仪器相比具有较大的提升，同时还可以节约大量的劳动人员，进一步节省在测量工作中的成本，该技术能够进一步保证测量工作的效率和质量，并且在具体测量过程中对相关工作人员的安全具有一定的保障性。最终，RTK技术将在一定程度范围内进一步推进了线路改建设计三维CAD系统的飞速发展。

4 结束语

综上所述，GPS技术具有数据准确性高、外业工作效率高等优势，随着其在铁路工程测量的实践工作的应用实践，从中不断总结出GPS技术在铁路工程测量中应用的新思路和新技术，从而不断对其进行工作方法和作业流程的创新和细化，促进GPS技术在铁路工程测量外业工作中的可操作性，并提高数据处理的效率，由此可以充分看出GPS技术在铁路工程测量中具有广阔的发展前景。