第４２卷第１期 交通标准化 Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．１ ２０１４年１月 Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｊａｎ．２０１４ ＧＰＳ ＲＴＫ技术在公路工程测量中的应用研究 彭家顿．张 煜 （贵州省交通建设咨询监理有限公司，贵州贵阳５５０００３） 摘要：ＧＰＳ ＲＴＫ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ，ＲＴＫ）定位技术已经在公路工程测量中得到了较广泛的应用，其便捷的操 作、良好的精度、可观的经济效益，已为工程测量界所公认。鉴于此，基于对ＧＰＳ ＲＴＫ技术的介绍，阐述了其发 展前景．并对其应用现状进行了详细分析。 关键词：ＧＰＳ ＲＴＫ；公路工程测量；放样；测图 中图分类号：Ｕ４１２．２４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００２—４７８６（２０１４）０１—００５４—０３ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＧＰＳ ＲＴＫ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＰＥＮＧ Ｊｉａ—ｄｉ．ＺＨＡＮＧ ＹＵ 。（Ｇｍｚｈｏｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ，ＧＰＳ ＲＴＫ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｈｉｇｈｗａｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙ．Ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｄｅｔａｉｌｅｄ ＧＰＳ ＲＴＫ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｔｓ ｄｅｖｅｌ— ｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ａｒｅ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＲＴＫ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｈｉｇｈｗａｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＧＰＳ ＲＴＫ；ｈｉｇｈｗａｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｌｏｆｔｉｎｇ；ｍａｐｐｉｎｇ ０ 引言 且其作业方式基本不受天气条件的影响（可以实现 全天候作业）和通视条件的限制．具有较好的经济 效益和社会效益 在本文中，分析了ＧＰＳ ＲＴＫ在公 路工程测量中的应用．包括施工控制测量、工程放 实时动态（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ．ＲＴＫ）定位技 术是ＧＰＳ测量技术发展的一个新突破．在工程测量 领域有广阔的应用前景 近年来．随着我国国民经 济的飞速发展，各种复杂的、特殊的、精密的工程 建设不断增多．相应对工程测量技术的要求也越来 越高 ＧＰＳ ＲＴＫ技术在布设施工控制网时具有高精 样等方面．并且讨论了ＧＰＳ ＲＴＫ在公路工程测量放 样中的注意事项 １ ＧＰＳ ＲＴＫ技术简介 度、实时性、轻便灵活等优点，已逐步应用于工程 测量、坐标放样、公路放样、碎部测量、地籍测量 等诸多方面．在工程测量中起到了比较重要的作 用 ＧＰＳ ＲＴＫ技术应用于工程测量．可以较大程度 ＧＰＳ实时动态测量系统．是ＧＰＳ测量技术与数 据传输技术相结合而构成的组合系统．主要由 ＧＰＳ接收设备、数据传输系统和软件系统三部分 构成，是ＧＰＳ测量技术发展的一个新突破。实时 动态定位技术也叫ＲＴＫ技术．是以载波相位观测 地提高工作效率和减轻劳动强度 应用ＲＴＫ技术作 业．测量人员可以从繁重的体力劳动中解放出来． 作者简介：彭家顿（１９８８一），女，湖北人，硕士，助理工程师，从事公路工程监理工作。 收稿日期：２０１３—０７—２２ 第４２卷第ｌ期 彭家螟，等：ＧＰＳ ＲＴＫ技术在公路工程测量中的应用研究 值为根据的实时差分ＧＰＳ技术 ＲＴＫ系统由基准站和流动站组成．建立无线数 据通讯是实时动态测量的保证．其原理是取点位精 度较高的首级控制点作为基准点．安置一台接收机 作为参考站．对卫星进行连续观测．流动站上的接 收机在接收卫星信号的同时．通过无线电传输设备 接收基准站上的观测数据．随机计算机根据相对定 位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量 精度 这样用户就可以实时监测待测点的数据观测 质量和基线解算结果的收敛情况．根据待测点的精 度指标，确定观测时间．从而可减少冗余观测，提 高工作效率 实时动态定位（ＲＴＫ）技术不仅保留了ＧＰＳ所 有的功能，如快速静态定位模式、准动态相对定位 模式、动态相对定位模式等，观测数据也可以采用 后处理的方法．由于后处理定位和实时定位可以同 时进行．所以更具优越性 ２ ＧＰＳ ＲＴＫ技术的发展 在静态测量中引人事后差分技术．可以成功地 利用载波相位测量．把精度提高到毫米级．加上 ＧＰＳ测量不受通视条件限制．具有全天候作业等特 点．因此首先应用在测绘控制专业 自从２０世纪８０ 年代以来．实时动态差分ＧＰＳ测量技术发展很快。 尤其是近几年．人们利用载波相位实时动态差分技 术．把实时测量精度从ＲＴＤ的几米又提高到亚米级 甚至厘米级，从而使测绘专业的碎部测量、高精度 的工程放样测量成为现实 ３ ＧＰＳ ＲＴＫ在公路工程测量中的应用现状 近年来，由于ＧＰＳ ＲＴＫ测量技术具有高精度、 高效率、全球性、全天候、实时性等优点，已经在 测量领域有着广泛的应用 随着ＧＰｓ接收机性能和 数据处理的逐渐完善．ＧＰＳ ＲＴＫ在工程测量领域的 作用越来越大 ３．１ ＲＴＫ在公路工程控制测量中的应用 目前．ＲＴＫ做控制测量的精度已达到厘米级， 完全可以满足地形图测绘中的图根控制测量和一般 公路工程的控制测量 ＲＴＫ做控制测量的速度较快 并能实时了解定位精度．因而除了高精度的控制测 量采用ＧＰＳ静态相对定位外．其他控制测量均可采 用ＲＴＫ形式 公路工程使用ＲＴＫ做控制测量的一般方法是： 先选取一个已知点作为基准站．一般这个点是选 用观测条件比较好、精度比较高的点 在基准站 上安置一台ＧＰＳ接收机并连好电台设备 将基准站 的ＷＧＳ一８４坐标和地方坐标值输入ＧＰＳ控制手簿 在测区选取分布均匀的三个以上的点．在ＧＰＳ手簿 中输入这些点的ＷＧＳ一８４坐标和地方坐标系坐标 在流动站观测采用快速静态模式．将ＧＰＳ流动站安 置在待定点上进行观测 流动站ＧＰＳ可实时显示点 位坐标值及其精度．快速定位达到精度要求的时 间一般只需要３～５ｍｉｎ 各生产单位的大量实践表 明．用ＲＴＫ进行控制测量能够达到厘米级精度． 在一些精度要求不太高的施工控制测量中被广泛 应用。 ３．２ ＲＴＫ在地形测图中的应用 ＲＴＫ技术可进行实时定位．并能达到厘米级 的精度，地形测图一般是用全站仪采集地形、地 物碎部点，利用测图软件电脑成图．其要求是不 仅测站点要与被测的地物、地貌碎部点之间通视． 而且还需要２ ３人同时进行操作 采用ＲＴＫ技术进 行测图时，一人在基准站架好仪器．另一人背着 仪器到每个碎部点立杆并通过电子手簿输入特征 编码记录数据．一般取３ｓ作为一个记录单元 在 记录数据时．要求测量人员立点要准确．尽量稳 住对中杆．同时画出草图．以便在内业整图时提 供参考 点位精度在符合要求的情况下．再测定 一个区域内的地形、地物点位，测定完成回到室 内．将数据导人计算机．在专业绘图软件中编制 地形图 ３．３ ＲＴＫ在线路中线放样中的应用 ＧＰＳ￣ｎ，０量应用在公路工程线路中．使得中线测 设更为快捷方便 设计人员在带状地形图上定线 后．需将线路中心在地面标定出来．采用ＧＰＳ实时 定位（ＲＴＫ）测量模式．只需将道路文件的坐标等 数据输入ＧＰＳ接收机中．系统就会自动计算，显示 流动站与实际点位的差值 根据仪器手簿所显示的 数据．马上可以定出中线上的任一点位．而且所需 时间短，在整理内业时．也减少了中平测量工作。 由于每个点位的测量都是独立完成的．因此不会产 生累积误差．各点放样精度趋于一致 交通标准化 ２０１４年１月 ３．４ ＲＴＫ在公路纵、横断面测量中的应用 公路中线确定后．利用中线桩点坐标．通过绘 图软件．即可给出路线纵断面和各桩点的横断面 图。由于所用数据都是测绘地形图时采集来的．因 此不需要再到现场进行纵、横断面测量．从而大大 减少了外业工作 如果需要进行现场断面测量时． 也可采用实时ＧＰＳ测量 与传统方法相比．在精 度、经济、实用各方面都有明显的优势。 ４ ＧＰＳ ＲＴＫ在放样过程中的注意事项 虽然ＲＴＫ应用于公路工程测量有其明显优势． 施工中对点、线、面以及坡度等放样均很方便、快 捷，但为了减少误差、提高测量精度，在进行ＲＴＫ 作业时应该尽量注意以下几点： （１）进行ＲＴＫ￣Ｊ量时尽量不要使用对讲机： （２）城区最好不进行ＲＴＫ测量，一般情况下． 城区的ＲＴＫ成果包含有大量的粗差成果： （３）工程中在测区的制高点上布设ＧＰＳ控制 点，提高参考站天线高度．控制参考站和流动站间 的距离： （４）在测站周围５００ｍ范围内不要有ＴＶ和ＢＰ 机发射台、无线电定向发射台、航空导航的雷达 装置： （５）初始化完毕后．最好在已知点上进行检 查，失锁后．有条件时应在前一点进行检查，如条 件不允许应进行两次初始化．若差值超出要求应采 取相应的措施： （６）参考站应选择建在地形开阔、没有反射面 的地方： （７）为防止轨道误差的影响。流动站距参考站 的距离要小于１０ ｋｍ： （８）由于ＲＴＫ在高程上的精度低于水平精度， 公路工程中要对高程进行检核．局部地区使用水准 仪抄平 ５ 结语 ＧＰＳ ＲＴＫ技术应用于公路工程测量中．可以较 大程度地提高工作效率和减轻劳动强度 应用ＲＴＫ 技术作业．测量人员可从繁重的体力劳动中解放出 来．且其作业方式基本不受天气条件的影响（可以 实现全天候作业），不受通视条件的限制．能适应 数字化成图的需要．缩短成图周期．具有较好的经 济效益和社会效益 随着我国国民经济的飞速发 展，ＧＰＳ ＲＴＫ技术将会参与各种复杂的、特殊的、 精密的工程建设，以其高精度、实时性、轻便灵活 等优点．在公路工程测量中起到更为重要的作用
