郭曉亮

摘? ? 要：隨著當(dāng)前我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)在管道線路工程測(cè)量中通過(guò)應(yīng)用GPS RTK技術(shù)改善了我國(guó)傳統(tǒng)管道線路測(cè)量過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題和不足之處，本文中便具體研究了基于GPS RTK技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中的應(yīng)用，文中首先分析了鐵路工程測(cè)量中GPS RTK技術(shù)技術(shù)的應(yīng)用原理，然后對(duì)GPS RTK技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中選線測(cè)量、定線定位測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行分析，之后再介紹了GPS RTK技術(shù)如何在鐵路工程測(cè)量中防止錯(cuò)誤初始化的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：GPS RTK技術(shù);鐵路工程測(cè)量;技術(shù)研究;參考意見(jiàn)

1? 引言

測(cè)量工作是我國(guó)鐵路工程建設(shè)前期最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在鐵路工程測(cè)量過(guò)程中需要對(duì)鐵路工程前期的線路設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)量、土地征用進(jìn)行測(cè)量、基礎(chǔ)開(kāi)挖進(jìn)行測(cè)量、施工安裝進(jìn)行測(cè)量，以及在鐵路工程后期的維護(hù)檢測(cè)過(guò)程中測(cè)量工作都發(fā)揮了重大的作用。當(dāng)前在我國(guó)鐵路工程測(cè)量中已經(jīng)應(yīng)用了GPS RTK技術(shù)，通過(guò)GPS RTK技術(shù)在鐵路工程中的應(yīng)用，使我國(guó)當(dāng)前的鐵路工程測(cè)量工作發(fā)生了巨大的改變?，F(xiàn)階段GPS RTK技術(shù)主要應(yīng)用于我國(guó)鐵路工程測(cè)量中的選線階段、定線階段、定位管理等相關(guān)環(huán)節(jié)中，從而促進(jìn)了我國(guó)鐵路工程的健康發(fā)展。

2? 鐵路工程測(cè)量研究中GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用原理

GPS RTK技術(shù)是美國(guó)在上個(gè)世紀(jì)80年代，美國(guó)政府為了更方便其軍事活動(dòng)從而研制出的一款全球定位導(dǎo)航測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)應(yīng)用GPS RTK技術(shù)便可以在全球的任何地方、任何時(shí)間內(nèi)為系統(tǒng)操作者提供準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)和時(shí)間信息。GPS RTK技術(shù)與傳統(tǒng)的Gps定位技術(shù)一樣，主要通過(guò)該系統(tǒng)中的參考站和流動(dòng)站提供相應(yīng)的Gps傳感器從而實(shí)現(xiàn)測(cè)繪過(guò)程中的同步觀測(cè)功能。

在GPS RTK技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中必須要通過(guò)相應(yīng)參考站上的傳感器，才可以對(duì)使用者傳回精準(zhǔn)的定位目標(biāo)，此外通過(guò)參考站還可以將使用者自己的已知目標(biāo)與原始的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，然后再通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)反饋就可以計(jì)算出流動(dòng)站的準(zhǔn)確位置。在這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中需要通過(guò)無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行參考站流動(dòng)站之間的數(shù)據(jù)傳輸，此外流動(dòng)站在接收無(wú)線數(shù)據(jù)的過(guò)程中也需要通過(guò)無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。在測(cè)量中所使用的GPS RTK技術(shù)，可以將流動(dòng)站的坐標(biāo)進(jìn)行及時(shí)的顯示和記錄，然后將該坐標(biāo)建立在參考站已知的坐標(biāo)上，通過(guò)這種方式進(jìn)行測(cè)量的基線基準(zhǔn)度可以達(dá)到1～2毫米誤差之內(nèi)。

3? GPS RTK技術(shù)可應(yīng)用于選線測(cè)量

通過(guò)在鐵路工程測(cè)量中應(yīng)用GPS RTK技術(shù)，可以對(duì)鐵路工程線路的走向進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣就可以最經(jīng)濟(jì)的線路路徑方案來(lái)為鐵路施工方創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。對(duì)鐵路線路進(jìn)行路徑優(yōu)化的過(guò)程中傳統(tǒng)的測(cè)量方式是通過(guò)高分辨率的衛(wèi)星圖片和相應(yīng)的行測(cè)資料進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，但是在一般的鐵路工程測(cè)量過(guò)程中是無(wú)法應(yīng)用到這些相關(guān)的資料?，F(xiàn)階段鐵路工程測(cè)量過(guò)程中便可以通過(guò)GPS RTK技術(shù)來(lái)收集相應(yīng)的地形圖，從而實(shí)現(xiàn)鐵路工程線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

在鐵路工程線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，影響鐵路工程優(yōu)化施工的因素有多種多樣，例如：地質(zhì)不好的內(nèi)澇區(qū)、礦產(chǎn)區(qū)、居民區(qū)等，而通過(guò)GPS RTK技術(shù)便可以對(duì)鐵路路徑有影響的區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別和測(cè)量，并在地形圖上標(biāo)出這些地點(diǎn)的坐標(biāo)，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件便可以形成相應(yīng)的CAD圖，設(shè)計(jì)人員并可以在計(jì)算機(jī)上對(duì)鐵路工程的路徑進(jìn)行調(diào)整，從而合理的確定鐵路工程路徑的走向及各個(gè)轉(zhuǎn)角的坐標(biāo)。

4? GPS RTK技術(shù)可應(yīng)用于定線定位測(cè)量

通過(guò)在鐵路工程測(cè)量中應(yīng)用GPS RTK技術(shù)，可以更好地對(duì)鐵路工程進(jìn)行定線定位測(cè)量。在鐵路工程定線定位測(cè)量過(guò)程中通過(guò)應(yīng)用GPS RTK技術(shù)便可以實(shí)現(xiàn)鐵路工程中動(dòng)態(tài)測(cè)量的功能，操作人員只需要將鐵路工程各個(gè)轉(zhuǎn)角坐標(biāo)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，然后便可以直接得到兩個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)間的相應(yīng)直線，此時(shí)工作人員只需要在實(shí)地進(jìn)行放樣，并可以直接測(cè)得兩個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)間直線樁、斷面點(diǎn)之間的里程。同時(shí)通過(guò)相應(yīng)的Gps數(shù)據(jù)處理軟件還可以將電線定位測(cè)量中的相應(yīng)數(shù)據(jù)生成一定格式的文件，如果將數(shù)據(jù)文件直接輸入到軟件中便可以形成繪制成功的平斷面圖。這樣鐵路工程電線定位測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量人員只需要通過(guò)GPS RTK的操作手冊(cè)就可以自行的設(shè)定相應(yīng)的定位點(diǎn)，在減小測(cè)量過(guò)程中的誤差。同時(shí)在測(cè)量中可以對(duì)一個(gè)直線段上的相應(yīng)參考站進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，這樣就可以在每次換參考站的過(guò)程中對(duì)參考站上已經(jīng)確定的直線樁進(jìn)行校對(duì)測(cè)量。

5? GPS RTK技術(shù)可防止錯(cuò)誤初始化的發(fā)生

通過(guò)在鐵路工程測(cè)量中應(yīng)用GPS RTK技術(shù)，還可以在鐵路工程測(cè)量中防止出現(xiàn)錯(cuò)誤初始化現(xiàn)象的發(fā)生。在鐵路工程的測(cè)量過(guò)程中，如果測(cè)量人員在同一條直線同一點(diǎn)進(jìn)行兩次初始化放樣的點(diǎn)不同，那么便會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤初始化的現(xiàn)象。

在測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤初始化的原因主要有以下2點(diǎn)：第1點(diǎn)，在鐵路測(cè)量中的流動(dòng)站或參考站附近具有大量的樹(shù)木等障礙物，從而影響了鐵路測(cè)量中的無(wú)線電信號(hào)源傳播;第2點(diǎn)，鐵路工程測(cè)量中流動(dòng)站的距離與參考站之間的距離太遠(yuǎn)，這樣就會(huì)造成衛(wèi)星的成圖效果是質(zhì)量較差，工作人員難以對(duì)衛(wèi)星成圖中的相應(yīng)數(shù)據(jù)量進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別。在鐵路工程測(cè)量過(guò)程中，通常如果出現(xiàn)錯(cuò)誤初始化，那么一般初始化的時(shí)間都會(huì)超過(guò)6分鐘。而通過(guò)在鐵路工程中測(cè)量應(yīng)用GPS RTK技術(shù)并可以很好的防止錯(cuò)誤初始化的發(fā)生，這只需要工作人員在測(cè)量過(guò)程中將流動(dòng)站與參考站之間的距離縮減至無(wú)線電臺(tái)標(biāo)稱距離的1/2，同時(shí)還需要在鐵路工程方向測(cè)量中將整周值中的誤差RMS量小于8，便可以有效的提升鐵路工程測(cè)量過(guò)程中的工作質(zhì)量和工作效率。

6? GPS RTK技術(shù)可應(yīng)用于短邊加樁的處理

在鐵路工程測(cè)量中應(yīng)用GPS RTK技術(shù)，還可以對(duì)短邊加樁進(jìn)行有效的處理。這主要源于通過(guò)GPS RTK技術(shù)進(jìn)行定線定位的過(guò)程中，如果直線樁樁間的距離在300～400米之間，那么兩個(gè)直線樁之間便可以通視，可是在實(shí)際的鐵路工程測(cè)量過(guò)程中，由于受到地質(zhì)條件的影響，所以測(cè)量人員在測(cè)量過(guò)程中大部分直線樁之間的距離都會(huì)超過(guò)500米以上，這樣就導(dǎo)致了兩個(gè)直線樁之間無(wú)法進(jìn)行通視，從而給鐵路工程測(cè)量工作帶來(lái)一定的影響。

但是測(cè)量人員通過(guò)GPS RTK技術(shù)進(jìn)行定線，并可以將直線樁在任意的400米位置進(jìn)行布設(shè)。如果兩個(gè)直線樁之間無(wú)法進(jìn)行通視，那么測(cè)量人員只需要在兩個(gè)直線樁之間距離200米處再打上相應(yīng)的直線樁，然后通過(guò)坐標(biāo)來(lái)定義直線，這樣就可以通過(guò)反算方位角和坐標(biāo)法來(lái)確定線路的正確方向。

7? GPS RTK技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中的應(yīng)用步驟

GPS RTK技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中的應(yīng)用步驟首先需要測(cè)量人員在鐵路工程測(cè)量區(qū)域收集相應(yīng)的控制點(diǎn)資料，當(dāng)測(cè)量人員對(duì)測(cè)量區(qū)域中的控制點(diǎn)坐標(biāo)、中央子午線、坐標(biāo)系、地理地形等相應(yīng)的物理量進(jìn)行掌握后，便可以通過(guò)GPS RTK技術(shù)在WGS-84坐標(biāo)系中進(jìn)行工程測(cè)量和定位工作。在這個(gè)過(guò)程中測(cè)量人員首先需要選擇適合的參考點(diǎn)和定位點(diǎn)，然后再通過(guò)GPS布網(wǎng)的方法就可以直接對(duì)鐵路工程進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)量過(guò)程中可以通過(guò)基準(zhǔn)站GPS設(shè)置原控制點(diǎn)，然后通過(guò)流動(dòng)站將相應(yīng)的坐標(biāo)才送至參考站，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的測(cè)量工作。

8? 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)GPS RTK技術(shù)在我國(guó)鐵路工程測(cè)量中的應(yīng)用，便可以有效的提高當(dāng)前我國(guó)鐵路工程測(cè)量工作中的工作質(zhì)量和工作效率，從而促進(jìn)我國(guó)鐵路工程健康的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉金先.GPS-RTK技術(shù)在高速鐵路工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技旬刊，2012（1）：209.