基于GPS RTK技術的鐵路工程測量研究

郭曉亮

摘? ? 要：隨著當前我國科學技術的快速發展，我國在管道線路工程測量中通過應用GPS RTK技術改善了我國傳統管道線路測量過程中的相關問題和不足之處，本文中便具體研究了基于GPS RTK技術在鐵路工程測量中的應用，文中首先分析了鐵路工程測量中GPS RTK技術技術的應用原理，然后對GPS RTK技術在鐵路工程測量中選線測量、定線定位測量中的應用進行分析，之后再介紹了GPS RTK技術如何在鐵路工程測量中防止錯誤初始化的發生。

關鍵詞：GPS RTK技術;鐵路工程測量;技術研究;參考意見

1? 引言

測量工作是我國鐵路工程建設前期最重要的一個環節，在鐵路工程測量過程中需要對鐵路工程前期的線路設計進行測量、土地征用進行測量、基礎開挖進行測量、施工安裝進行測量，以及在鐵路工程后期的維護檢測過程中測量工作都發揮了重大的作用。當前在我國鐵路工程測量中已經應用了GPS RTK技術，通過GPS RTK技術在鐵路工程中的應用，使我國當前的鐵路工程測量工作發生了巨大的改變。現階段GPS RTK技術主要應用于我國鐵路工程測量中的選線階段、定線階段、定位管理等相關環節中，從而促進了我國鐵路工程的健康發展。

2? 鐵路工程測量研究中GPS RTK技術的應用原理

GPS RTK技術是美國在上個世紀80年代，美國政府為了更方便其軍事活動從而研制出的一款全球定位導航測試系統，通過應用GPS RTK技術便可以在全球的任何地方、任何時間內為系統操作者提供準確的三維坐標和時間信息。GPS RTK技術與傳統的Gps定位技術一樣，主要通過該系統中的參考站和流動站提供相應的Gps傳感器從而實現測繪過程中的同步觀測功能。

在GPS RTK技術在應用過程中必須要通過相應參考站上的傳感器，才可以對使用者傳回精準的定位目標，此外通過參考站還可以將使用者自己的已知目標與原始的參考數據進行綜合分析，然后再通過相應的數據反饋就可以計算出流動站的準確位置。在這項技術的應用過程中需要通過無線電調制解調器進行參考站流動站之間的數據傳輸，此外流動站在接收無線數據的過程中也需要通過無線電調制解調器對數據信號進行解調。在測量中所使用的GPS RTK技術，可以將流動站的坐標進行及時的顯示和記錄，然后將該坐標建立在參考站已知的坐標上，通過這種方式進行測量的基線基準度可以達到1～2毫米誤差之內。

3? GPS RTK技術可應用于選線測量

通過在鐵路工程測量中應用GPS RTK技術，可以對鐵路工程線路的走向進行優化設計，這樣就可以最經濟的線路路徑方案來為鐵路施工方創造巨大的經濟效益和社會效益。對鐵路線路進行路徑優化的過程中傳統的測量方式是通過高分辨率的衛星圖片和相應的行測資料進行實現，但是在一般的鐵路工程測量過程中是無法應用到這些相關的資料。現階段鐵路工程測量過程中便可以通過GPS RTK技術來收集相應的地形圖，從而實現鐵路工程線路的優化設計。

在鐵路工程線路的優化設計過程中，影響鐵路工程優化施工的因素有多種多樣，例如：地質不好的內澇區、礦產區、居民區等，而通過GPS RTK技術便可以對鐵路路徑有影響的區域進行準確的識別和測量，并在地形圖上標出這些地點的坐標，然后通過計算機軟件便可以形成相應的CAD圖，設計人員并可以在計算機上對鐵路工程的路徑進行調整，從而合理的確定鐵路工程路徑的走向及各個轉角的坐標。

4? GPS RTK技術可應用于定線定位測量

通過在鐵路工程測量中應用GPS RTK技術，可以更好地對鐵路工程進行定線定位測量。在鐵路工程定線定位測量過程中通過應用GPS RTK技術便可以實現鐵路工程中動態測量的功能，操作人員只需要將鐵路工程各個轉角坐標輸入到計算機系統中，然后便可以直接得到兩個轉點間的相應直線，此時工作人員只需要在實地進行放樣，并可以直接測得兩個轉點間直線樁、斷面點之間的里程。同時通過相應的Gps數據處理軟件還可以將電線定位測量中的相應數據生成一定格式的文件，如果將數據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量過程中，測量人員只需要通過GPS RTK的操作手冊就可以自行的設定相應的定位點，在減小測量過程中的誤差。同時在測量中可以對一個直線段上的相應參考站進行準確的定位，這樣就可以在每次換參考站的過程中對參考站上已經確定的直線樁進行校對測量。

5? GPS RTK技術可防止錯誤初始化的發生

通過在鐵路工程測量中應用GPS RTK技術，還可以在鐵路工程測量中防止出現錯誤初始化現象的發生。在鐵路工程的測量過程中，如果測量人員在同一條直線同一點進行兩次初始化放樣的點不同，那么便會出現錯誤初始化的現象。

在測量過程中出現錯誤初始化的原因主要有以下2點：第1點，在鐵路測量中的流動站或參考站附近具有大量的樹木等障礙物，從而影響了鐵路測量中的無線電信號源傳播;第2點，鐵路工程測量中流動站的距離與參考站之間的距離太遠，這樣就會造成衛星的成圖效果是質量較差，工作人員難以對衛星成圖中的相應數據量進行準確的識別。在鐵路工程測量過程中，通常如果出現錯誤初始化，那么一般初始化的時間都會超過6分鐘。而通過在鐵路工程中測量應用GPS RTK技術并可以很好的防止錯誤初始化的發生，這只需要工作人員在測量過程中將流動站與參考站之間的距離縮減至無線電臺標稱距離的1/2，同時還需要在鐵路工程方向測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量過程中的工作質量和工作效率。

6? GPS RTK技術可應用于短邊加樁的處理

在鐵路工程測量中應用GPS RTK技術，還可以對短邊加樁進行有效的處理。這主要源于通過GPS RTK技術進行定線定位的過程中，如果直線樁樁間的距離在300～400米之間，那么兩個直線樁之間便可以通視，可是在實際的鐵路工程測量過程中，由于受到地質條件的影響，所以測量人員在測量過程中大部分直線樁之間的距離都會超過500米以上，這樣就導致了兩個直線樁之間無法進行通視，從而給鐵路工程測量工作帶來一定的影響。

但是測量人員通過GPS RTK技術進行定線，并可以將直線樁在任意的400米位置進行布設。如果兩個直線樁之間無法進行通視，那么測量人員只需要在兩個直線樁之間距離200米處再打上相應的直線樁，然后通過坐標來定義直線，這樣就可以通過反算方位角和坐標法來確定線路的正確方向。

7? GPS RTK技術在鐵路工程測量中的應用步驟

GPS RTK技術在鐵路工程測量中的應用步驟首先需要測量人員在鐵路工程測量區域收集相應的控制點資料，當測量人員對測量區域中的控制點坐標、中央子午線、坐標系、地理地形等相應的物理量進行掌握后，便可以通過GPS RTK技術在WGS-84坐標系中進行工程測量和定位工作。在這個過程中測量人員首先需要選擇適合的參考點和定位點，然后再通過GPS布網的方法就可以直接對鐵路工程進行測量，在測量過程中可以通過基準站GPS設置原控制點，然后通過流動站將相應的坐標才送至參考站，就可以實現相應的測量工作。

8? 結束語

通過GPS RTK技術在我國鐵路工程測量中的應用，便可以有效的提高當前我國鐵路工程測量工作中的工作質量和工作效率，從而促進我國鐵路工程健康的發展。

參考文獻：

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