劉國(guó)輝 黃偉康 譚志

摘要：我國(guó)幅員遼闊，道路跨度大、分布廣，所處區(qū)域不同，道路的設(shè)計(jì)要求以及標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。山地丘陵地區(qū)由于自身復(fù)雜的地形地貌特征和氣候環(huán)境，給道路的測(cè)量工作帶來(lái)一定的困難。隨著GPS通信技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，GPS-RTK技術(shù)已被應(yīng)用到道路工程測(cè)量中。應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)可以完美實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)同步測(cè)量，精度高、效果好，具有很好的前景。

關(guān)鍵詞：RTK;道路測(cè)量;操作;應(yīng)用

道路的測(cè)量工作是一項(xiàng)漫長(zhǎng)的工作，在方案階段要經(jīng)歷初測(cè)與定測(cè)階段，在實(shí)施階段主要應(yīng)用于施工測(cè)量以及竣工測(cè)量階段。傳統(tǒng)測(cè)量方法要進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量、高程測(cè)量以及水準(zhǔn)測(cè)量，最后還要開(kāi)展縱斷面及橫斷面的繪制工作。采用全站儀及測(cè)圖軟件進(jìn)行測(cè)量，需要在測(cè)站上對(duì)每個(gè)地物地貌的碎部點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，而且還必須確保測(cè)站與這些碎部點(diǎn)可以通視，且每臺(tái)儀器需要3～4個(gè)人來(lái)配合操作，當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)一點(diǎn)拼圖的精度不足，還必須進(jìn)行返測(cè)。常規(guī)的測(cè)量方法受到作業(yè)條件的限制很大，而且工作強(qiáng)度大、工作效率低。利用實(shí)時(shí)差分定位（real-timekinematic，RTK）測(cè)量技術(shù)進(jìn)行道路測(cè)量時(shí)，可以略去通視工作，在確保高精確度的同時(shí)，還兼具有實(shí)時(shí)性與高效性，只要能夠保持4～5顆以上衛(wèi)星相對(duì)觀測(cè)值的跟蹤，就能夠得到很好的測(cè)量結(jié)果?；谄涮攸c(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，RTK測(cè)量技術(shù)在道路測(cè)量中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1.RTK測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1RTK系統(tǒng)的組成

RTK是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，是一種可全天候、全方位進(jìn)行測(cè)量工作的新型系統(tǒng)，是能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的確定近距離待測(cè)點(diǎn)位置的最佳方式之一。其主要由三大部分組成，即基準(zhǔn)站接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈以及移動(dòng)站接收機(jī)。通過(guò)已數(shù)據(jù)鏈為載體，將基準(zhǔn)站的相位觀測(cè)數(shù)據(jù)和坐標(biāo)信息發(fā)送給動(dòng)態(tài)用戶(hù)，動(dòng)態(tài)用戶(hù)將基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)和自己采集到的相位觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)差分處理，進(jìn)而得到其自身的實(shí)時(shí)三維位置。

1.2RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

相比于傳統(tǒng)的測(cè)量方法，RTK具有以下幾方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

1.2.1自動(dòng)化程度高

GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用可減少在室外的工作時(shí)間，同時(shí)降低勞動(dòng)量。采用GPS-RTK接收機(jī)進(jìn)行道路測(cè)量時(shí)，只需在測(cè)點(diǎn)上安裝天線，主機(jī)安裝在室內(nèi)，通過(guò)通訊電線進(jìn)行連接，接通電源開(kāi)啟，接收機(jī)即可開(kāi)始工作。道路檢測(cè)完畢后關(guān)閉電源，收回接收機(jī)，即可完成道路測(cè)量任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化GPS測(cè)量和計(jì)算。

1.2.2觀察速度快

采用接收機(jī)進(jìn)行靜態(tài)相對(duì)定為時(shí)，數(shù)據(jù)采集時(shí)間1h就可以得到基線向量，同時(shí)精度較高。當(dāng)采用快速定為軟件時(shí)，采用雙頻接收機(jī)僅需5min即可采集信息。采用單頻接收機(jī)也只需15min就可以接受信息，且精度相同。

1.2.3定位精度高

GPS-RTK技術(shù)采用的軟件往往比較精良，可在15km范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)的相對(duì)精度，同時(shí)在幾十公里到幾千公里范圍內(nèi)精度達(dá)到10-7～10-8級(jí)。

1.2.4成本低、效益高

采用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行道路測(cè)量時(shí)，相比于其他傳統(tǒng)道路檢測(cè)技術(shù)可降低70%～85%的野外作用成本。GPS-RTK技術(shù)不需過(guò)多的野外作業(yè)，也不用設(shè)置測(cè)站標(biāo)識(shí)，大幅度降低了施工成本。GPS-RTK技術(shù)施工快捷，可縮短施工周期，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.RTK技術(shù)在道路測(cè)量中的應(yīng)用

2.1測(cè)量前的準(zhǔn)備工作

2.1.1內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

在進(jìn)行測(cè)量工作之前，提前根據(jù)外業(yè)工作的需求在外業(yè)坐標(biāo)庫(kù)中將要素資料數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入操作，包括終點(diǎn)坐標(biāo)、起點(diǎn)坐標(biāo)以及折點(diǎn)坐標(biāo)等。在直線段，每隔20m放一個(gè)點(diǎn)，曲線段則每隔10m放一個(gè)點(diǎn)，必要時(shí)可提高放點(diǎn)的密度。在加入點(diǎn)時(shí)要考慮到外業(yè)測(cè)量的可操作性，以方便外業(yè)調(diào)用，提高工作效率。

2.1.2基準(zhǔn)站選定

基準(zhǔn)站的選定要考慮以下幾點(diǎn)需求：

（1）滿(mǎn)足GPS靜態(tài)觀測(cè)條件。

（2）設(shè)置在道路中線放樣范圍以?xún)?nèi)，且地勢(shì)較高的制高點(diǎn)上。

（3）周邊無(wú)磁場(chǎng)的影響。

（4）確保作業(yè)區(qū)域不超過(guò)校正點(diǎn)范圍。

2.1.3外業(yè)操作

應(yīng)將基準(zhǔn)站接收機(jī)設(shè)置在未知點(diǎn)或者已知基準(zhǔn)點(diǎn)上，開(kāi)機(jī)之后進(jìn)行系統(tǒng)及無(wú)線電設(shè)置工作。流動(dòng)站接收機(jī)開(kāi)機(jī)之后要進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，輸入轉(zhuǎn)換參數(shù)，通過(guò)校正點(diǎn)來(lái)獲得其所在位置的坐標(biāo)參數(shù)。

2.2 道路中線測(cè)量

在大比例帶狀地形圖上完成定線工作之后，標(biāo)定出道路的中線，并獲取中樁點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件，在電子手簿中輸入中樁點(diǎn)坐標(biāo)之后，系統(tǒng)軟件會(huì)自動(dòng)定位放樣點(diǎn)。由于系統(tǒng)軟件進(jìn)行點(diǎn)位確定是獨(dú)立完成測(cè)量的，因此各放樣點(diǎn)的精度是趨于一致的，避免了累計(jì)誤差的產(chǎn)生。

2.3定線測(cè)量

RTK測(cè)量技術(shù)可廣泛應(yīng)用于放線和相對(duì)開(kāi)闊區(qū)域的放線。此外，在電子手冊(cè)上加樁特別方便，可以實(shí)時(shí)顯示加樁的詳細(xì)樁號(hào)，最大限度地避免了傳統(tǒng)加樁過(guò)程中樁號(hào)和樁距的確定和測(cè)量問(wèn)題。只要基準(zhǔn)站安裝正確，測(cè)量就能順利進(jìn)行。

斷面加樁作業(yè)可隨時(shí)進(jìn)行。所得數(shù)據(jù)符合相關(guān)規(guī)范要求，下載方便，計(jì)算簡(jiǎn)單。

2.6水下地形測(cè)量

利用RTK技術(shù)測(cè)量水下地形數(shù)據(jù)，特別是采集河流數(shù)據(jù)非常方便?？稍谙到y(tǒng)軟件中設(shè)置，根據(jù)時(shí)間間隔或距離間隔自動(dòng)導(dǎo)航和采集數(shù)據(jù)。只要接收站天線在水面以上，就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行測(cè)繪。

結(jié)論

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，RTK測(cè)量技術(shù)與傳統(tǒng)方法相比的優(yōu)勢(shì)也將得到充分發(fā)揮。在大大提高工作效率的基礎(chǔ)上，也保證了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，受地形、天氣等因素的影響較小?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，RTK測(cè)量技術(shù)將在道路測(cè)量中得到越來(lái)越廣泛的推廣和應(yīng)用。與傳統(tǒng)的道路測(cè)量技術(shù)相比，GPS-RTK技術(shù)在道路檢測(cè)中的應(yīng)用具有自動(dòng)化程度高、觀測(cè)速度快、定位精度高、成本低、效益高等特點(diǎn)。分析了基于道路測(cè)量的GPS-RTK技術(shù)的可行性，并將其應(yīng)用于實(shí)際工程中。道路測(cè)量采用GPS-RTK技術(shù)，設(shè)備內(nèi)置軟件進(jìn)行參數(shù)轉(zhuǎn)換和設(shè)置。具體測(cè)量?jī)?nèi)容包括地形測(cè)繪、測(cè)量、放線、縱橫斷面測(cè)量等，最后通過(guò)計(jì)算機(jī)獲得綜合工程測(cè)量成果，具有較高的適用性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]蔣愛(ài)山.GPS-RTK技術(shù)在道路工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技資訊，2019，17（32）：50-51.