RTK在公路工程控制測量中的應用分析

郎博　邱亞輝

摘 要：該文中首先進行了RTK在公路工程控制測量中特點探析，接著對控制測量、地形測圖、放樣以及RTK技術的測量模式完成了分析，最后探討了RTK技術在公路測量中的應用前景。

關鍵詞：RTK技術 公路工程 測量模式

中圖分類號：X734 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0125-01

RTK技術近年來發展比較迅速，它在各種控制測量、地形測圖、工程選線及工程放樣中應用廣泛，與常規儀器相比非常明顯地提高了作業效率和作業精度。傳統的公路勘測工作非常辛苦，而且繁瑣，存在著勘測周期長、工作效率低等諸多問題。對于公路勘測人員而言，他們的目標就是盡最大努力簡化工作量，提高工作效率及勘測的準確性。如今，GPS技術不僅越來越成熟，應用也越來越廣泛，該項技術的發展也在一定程度上推動了公路勘測技術的發展。

1 RTK在公路工程控制測量中特點概述

1.1 控制測量

大地測量與工程控制測量是兩種傳統的測量方法，測量過程中使用的是三角網與導線網，不僅工作量大，需要點間通視，精度非均勻分布，在外業還不清楚精度，在外業測設中，一般的GPS靜態測量與快速靜態法無法對定位精度進行實時掌控，若完成測設再回到內業處理時發現精度與要求不符，則需要返回，重新測量，而在控制測量中使用RTK則可對定位精度進行實時掌控，若達到了定位精度要求，用戶則無需再觀測了，并可了解觀測質量，從而，作業效率可有大幅度提升。如果在公路控制測量中采用RTK，人力成本可大幅度降低的，同時，工作效率也會有很大的提高，最多只需花費幾分鐘即可完成某控制點的測量。

1.2 地形測圖

以往進行地形圖測量時，通常第一步是將圖根控制點建立在測量區域內，接著將全站儀或經緯儀結合小平板測圖置于圖根控制點上，目前已變為外業用全站儀與電子手簿配合地物編碼，在測圖過程中使用大比例尺測圖軟件，近期還出現了外業電子平板測圖，均要對周邊的地理情況進行測量，并與測站通視，操作人數通常不少于兩個人，若在拼圖過程中發現精度與要求不符則必須去外業重新測量。而現在使用RTK，只需要一個人帶上所需儀器去要求測量的地點站幾秒鐘，與此同時，將特征編碼錄入，通過手簿可對點位精度進行實時掌握，測完一個區域后便無需停留在室外，所需地形圖則由特定的軟件接口輸出。

1.3 放樣

放樣指的是對一個應用分支進行測量，需采取恰當的方法和相關儀器在實地將事先已設計出來的點位標出，經緯儀交會放樣、全站儀的邊角放樣等傳統的放樣方法此前也用的不少，通常需要對目標進行不停的移動以實現設計點位的放樣，所需操作人員數一般為兩三個人，并且放樣時對點間通視有一定的要求，應用效率也不是很理想，若在放樣過程中遇到問題可能還需采取許多方法以完成放樣，而將RTK技術應用于放樣中，只需在電子手簿中錄入已設計出的點位坐標，通過攜帶的GPS接收機找到放樣點，不僅速度快，而且非常方便，因為GPS放樣具有高精度、方便等優點，所以在外業放樣中，不僅所需操作人員少，而且效率也有很大幅度的提升。

2 RTK技術的測量模式

RTK定位的測量模式有兩種，即快速靜態定位與動態定位，將兩種模式結合在一起并應用于公路工程中可進行公路勘測，并采集相關前端數據，如施工放樣。

2.1 快速靜態定位模式

GPS接收機在所有流動站上的觀測必須保持靜止。在觀測時，基準站與衛星的同步觀測數據可在同一時刻被接收，對一周未知數與三維坐標進行實時計算，若計算結果并無多大變化，且精度與要求相符，那么實時觀測便可停止。通常在控制網加密等控制測量中應用，如果所采用的是全站儀測量等一般測量方法，則客觀因素對其具有較大影響，對于環境條件較差的地區，實施難度較大，而RTK技術的應用則會使問題變得容易的多。單點定位所需時間僅在5～10 min，而定位時間也會隨著技術的發展而減少，而靜態測量時間大約在25～50 min，可取代全站儀完成控制點加密工作。

2.2 動態定位

在測量前需進行初始化，即在某個控制點上進行幾分鐘的靜止觀測，接著，流動站可按照事先設定的采樣間隔進行自動觀測，同時，結合基準站的同步觀測數據，對采樣點位置進行實時確定，定位可精準到厘米。在公路勘測過程中，動態定位模式的應用前景十分廣闊，可完成一系列的測量工作，如：地形圖測繪、橫斷面測量以及縱斷面地面線測量等。當測量時間為2～4 s，精度便可達到1～3 cm，另外，測量時不要求通視，與一般測量儀器相比，其優勢十分明顯。

3 RTK技術在公路測量中的應用前景

近年來，我國國民經濟不斷發展，中高級公路建設面臨著良好的發展機遇，那么對勘測設計的要求就更為嚴格了，公路行業相關的設計軟件技術與設備已越來越成熟，CAD已廣泛應用于公路設計中，部分軟件還需可支持地面數字化測繪產品；建立一條數據鏈，其中整合了勘測、設計、施工以及管理等各個環節，將數據輸入等環節省掉，這是內外業一體化設計的要求，也在很大程度上決定了高級公路設計技術的發展。雖然一些先進的儀器設備已被應用于公路勘測中，如電子全站儀，但因為受限于橫向通視與作業環境，一般的測量方法工作量大，導致設計時間較長。通過引進先進設備，對技術進行改造，可提高勘測技術水平，在現有的技術條件下，最佳選擇就是采用GPS技術。目前，建立沿線總體控制原理，可采用的方法有GPS靜態方法和快速靜態方法，帶狀地形圖的測繪與路線平面/縱面的測量可以此為參考；在橋梁與隧道施工中，GPS可創建施工控制網，這只是它的一個基本應用，事實上，可從RTK技術應用中探索公路測量技術，對于公路工程而言，RTK技術的應用具有重要意義。

參考文獻

[1] 徐文財，吳清華.GPS在公路工程控制測量中的應用[J].黑龍江科技信息，2010（12）：225.

[2] 方廣友，宋玉軍，王忠義.GPS系統在公路工程控制測量中的應用[J].中國科技信息，2005（9）：100-113.

[3] 方順賢.GPS技術在公路工程控制測量中的應用思路探討[J].科技資訊，2011（9）：20-21.endprint