RTK技術在鐵路工程測量中的應用探析

李 斌

中鐵二十一局第四工程有限公司

RTK技術在鐵路工程測量中的應用探析

李 斌

中鐵二十一局第四工程有限公司

現如今，我國鐵路測量廣泛運用電子全站儀等先進設備，但是，橫向通視和作業條件大大制約了電子全站儀的作用。RTK技術是一種全新的、高效的動態測量模式，有著作業方法便捷、工作效率高、定位精準且誤差累積少的特點。它還能全天候測量，可以大幅度減少測量工作量與工作人員，已被廣泛運用到鐵路工程測量中。論文從RTK定位與作業流程、技術特點以及該項技術在鐵路工程測量中的具體應用等幾個方面進行闡述，以期為此項技術的進一步推廣運用提出參考建議。

RTK技術；鐵路工程；測量；應用；探析

1 RTK定位與作業流程

1.1 RTK定位

1)選擇基準站。為確保鐵路工程測量的準確性，首要工作是依據工程實際情況，收集掌握工程場地周圍高等級的已知控制點及控制點投影參數——參考橢球、基準面、中央子午線以及投影面大地高，并核準這些控制點，以保證這些控制點的精準性達到工程施工的要求。通常情況下，收集到的控制點密度是不足以滿足施工需要。所以，需要根據工程的實際情況，在測區內增設控制點，聯測坐標和高程。使用RTK技術測量前，依據工程的實際情況，挑選合適的基準站設置點，并在上面安裝接收機，設置好相關參數并建立數據通訊。

2)轉換坐標系統。一般來說，工程項目建設基于對參考橢球的大地坐標進行高斯投影得到的地方獨立坐標體系，RKT得到是基于WGS-84橢球的大地坐標。所以，運用RTK測量時，需要求取轉換坐標基準參數。修正RKT參數時，因為坐標轉換通常基于布爾莎七參數模型，為求取七參數需要至少3個控制點，為計算殘差需聯測4個已知點。求解后得到轉換坐標的參數，再利用參數，以測量控制器所確定的定位點工程獨立坐標為基礎，進行實時計算。

2 RTK測量技術的特點

與GPS相比，RTK具有的獨特特點體現在測量精度高、實時傳輸三維坐標、操作簡單，質量更好上。PTK的高程測量精度一般是2cm+1ppm，在平面上一般是1cm+1ppm，大大提高了測量精度。實時性是RTK技術在水利工程中廣泛使用的另一個原因，RTK技術在2s內就可以實現三維坐標，進行傳輸。此外，RTK技術的測量范圍比較廣，作業距離較遠，可以涉及更多的區域，但是RTK技術形成了高度自動化工程，工人們只需要在設備工作的時候加以監督，儀器自動的就會完成衛星的實時跟蹤。所以各個移動站之間就不需要通視，只需要通過數據的變化就可以知道，而且它們互相獨立，這樣就很大程度上減少了工人們的勞動時間，提高了工作效率，節省了成本。

3 RTK在鐵路測量中的具體應用

3.1 大比例地形圖的繪制

在鐵路的選線過程中，若道路的等級較高，或線路較長，在選線時使用的地形圖都應該是大比例尺的帶狀地形圖。若采用最為傳統的方法對其進行檢測，首先要創建控制網，之后還要采取碎部測量的方式，之后還要根據實際的標準和要求來繪制大比例尺地形圖，人工勞動強度較大，同時效率也比較低。如果使用RTK技術，在室內就可以使用繪圖軟件制成設計圖。在制圖中只要能夠準確的采集到坐標和屬性信息，就可以完成制圖過程，此外，這種方法簡單易行，采集的速度相對較快，在這一過程中可以節省很多的時間和人力，在物資投入上也占據著非常強的優勢。

3.2 鐵路測量中的中線或邊坡放樣

在實際的鐵路工程測量中，RTK測量技術一般多用在線路中線或邊坡的放樣中。放樣工作中只需要一個人就可以完成所有的操作，此外還要將線路的一些重要的參數輸入到系統當中。RTK的外業控制器就你可以實現放樣的功能，采用這種設備放樣具有非常明顯的優勢，這種方法靈活性更高，一方面能夠按照樁號放樣，一方面也可以按照坐標完成放樣工作，同時還能實現二者的互相轉化，放樣的過程中，屏幕上還有箭頭，箭頭會顯示出偏移量的大小和偏移的具體方向。這樣一來就可以為放樣工作中隨時移動提供更有利的條件，這樣也有利于控制放樣的誤差，使其保證在允許誤差范圍內。另外，基于每個點位在測量中都具有非常強的獨立性，所以在這一過程中也不會產生較大的誤差，每個點之間的精度都會保持較高的統一水平。另外，在測量中，GPS的接收機的信號接收能力較強，只要稍微有一點信號就可以保證信號接受的質量和水平。在山區的測量中可以減少對山區林木的破壞，還可以減輕測量人員的工作量，加快測量速度，減少測量誤差。需要注意的是，測到一定距離的時候要和鄰近的控制點進行坐標的核對，同時如果出現了問題，一定要及時采取有效的措施加以處理和改進。

3.3 鐵路縱、橫斷面測量

當鐵路工程的中線位置被確定以后，鐵路的縱斷面和橫斷面就可以直接由中線樁點的坐標來確定，而無需再次進行測量。這樣也就使得野外的工作量大大的減少，和傳統的方法相比，這種方法具有非常好的精度，此外，在實用性和經濟性上也有著非常好的表現。

3.4 變形觀測

使用實時GPS動態變形監測網進行變形監測的過程中，其精度要比其他的控制工程更高，從相關的實踐活動中我們可以看到，如果采用比較長的時間去觀測，可以分成若干個時段對其進行觀測處理，同時還要采用強制對中的方式對其加以控制，長度在4千米以內的基線向量其精度可以達到2-3mm。

總而言之，隨著科學技術的發展，RTK測量技術利用其實時、快速、精度高等優勢，在鐵路工程中的應用開辟出了一種全新高效的測量模式。基于此，文章通過結合實踐分析了RTK在鐵路工程測量中的實施流程，同時結合工程實例，系統地探討其在工程中的具體應用過程，為同類工程提供參考借鑒。

[1]劉新洪.探討RTK技術在市政工程測量中的應用[J].信息化建設，2016，02：234.

[2]張錦根.GPS-RTK基準站任意架設技術在工程測量中的應用[J].經緯天地，2016，02：15-17+42.

[3]張杰.GPSRTK技術的城市工程測量應用研究[J].智能城市，2016，05：72.

[4]鄭嘉立.GPS-RTK技術在工程測量中的應用——以某工程線路放樣測量為例[J].福建建材，2016，08：71-72.