浅析GPSRTK的发展及其在公路测量中的应用

浅析GPSRTK的发展及其在公路测量中的应用

王刚

黑龙江省路畅工程建设有限公司

地位测量是常规测量工作较为重要的组成部分，一般使用GPS开展常规测量工作，在不断发展的同时国民经济水平也有所提升，我国公路建设事业取得的进步更是相当显著。这对勘测设计工作提出越来越高的要求。建立相应的数据链是适应公路建设事业发展的一种直观形式，其中会涉及到勘测、设计、施工以及管理等内容。在多种客观因素的影响下，测量效果较差，利用GPS静态法建立的控制策略可顺利解决测量当中存在的多种问题。

一、GPSRTK技术的原理分析

RTK定位技术是由载波相位观测值为依据的实时差分GPS技术，整个系统主要包括流动站与基准站，基准站安装于已知点中，能够对GPS卫星实现连续的观测，并将采集数据发射出去，而流动站在观测的同时能够接收基准站发射的信号，再使用OTF技术求解出整周模糊度，并分析出流动站位置。这样，用户就能够根据监测点基线结算结果与数据观测质量确定好观测时间，工作效率即可得到有效的提升。

二、GPSRTK技术特点分析

1.GPSRTK作业需要满足的硬件条件

GPSRTK作业的硬件配置需要包括电源设备、数据链以及能够用于RTK的GPS接收机。

2.GPSRTK作业条件

实时提供三维定位成果以及完成投影计算是GPSRTK必须满足的条件，同时还要兼顾到坐标变换工作。这对其相应的软件系统提出较高要求，必须在多种系统融合的基础上进行工作。该软件同样支持原有的作业模式。在工作过程中，软件需要具备一定的开放性，实现对用户升级需求以及数据共享目标的满足。

3.科学认识解调器

地面测量的通讯工作会受到多种客观因素的影响，其中主要包括地形、天气以及地物等。科学应用信号转播技术是满足相应测量需求的重要前提，数据通讯设备可在此过程中将其合并为网络，所以调制解调器也是GPSRTK在作业过程当中必须高度重视的一部分内容，是其不可缺少的组成部分。

4.GPSRTK技术的数据处理方式

RTK数据处理需要在实时状态的控制器之中进行，其处理原理就是最小二乘原理序贯递进法，使用该种方法能够精确地得出历史观测值，其工作的关键就是观测初始整周未知数，一般情况下，常用的搜索方式包括整周未知数快速逼近法，模糊度函数法与消去法，考虑到整周未知数快速逼近法能够自动追加观测值来验证检验的可靠性，因此，其应用范围也更加地广泛。

三、GPSRTK在公路测量工作中的应用分析

1.在大比例尺地形图绘制中的应用

通过对我国现阶段高等级公路进行分析后可以发现，其公路选线一般在大比例尺地图上进行。如果利用传统的测量方式，需要建立相应的控制网，然后开展测量工作。测量工作完成后，需要将数据作为依据实现对大比例尺地形图的绘制，这种测量方式存在多种不足，不仅会消耗大量的人力、物力与财力，同时也需要在较长的时间内完成。在测量工作中应用GPSRTK可以可实现对上述问题的有效改善，只需要停留较短的时间后即可获取每个点的准确坐标，然后利用坐标点属性信息以及特征编码即可完成数据收集工作，最后利用相应的绘图软件绘制出比例精准的地形图。该种测量方式与传统测量方式相比，在采集速度以及绘制精度方面都占据一定优势，并通过节省人力、物力的方式有效控制成本。

2.GPSRTK在工程控制测量中的应用

工程测量方式包括动态测量与静态测量两种方式，一般情况下，隧道、特大桥、互通式立交的测量应该使用静态测量，而一般公路工程的测量则可以使用GPSRTK动态测量，采用该种测量方式能够有效提升测量的准确度，只要达到要求点，就能够停止观测，点与点也不需要进行通试，因此，测量效率可以得到大幅的提升。

3.GPSRTK在公路中线测设中的应用

在大比例尺带状地形图定线完成后，就需要标出公路中线，应用GPSRTK技术，只要在中线桩点坐标输入系统中就会显示出放样点位，在这一过程中，每一个点的测量都具有独立性的特征，这便可以减小误差的发生。

4.GPSRTK在公路纵断面与横断面测量中的应用

在确定好中线之后，利用桩点坐标与绘图软件就能够绘制出各个桩点与路线纵断面横断面，由于所有数据均是实时采集而来，因此，不需要进行二次测量即可完成。如果要进行现场测量，也可以利用GPSRTK技术，与传统测量方法相比而言，GPSRTK测量方式在实用性、精度与经济性方面均十分理想。

5.GPSRTK在施工测量中的应用

GPSRTK系统中不仅有理想的硬件，也有丰富的软件，将其应用在施工测量中能够实现设计、测设、施工的一体化。几乎所有的道路设计软件都能够计算出工程的几何点坐标，并定义好相应的高程基准值与平面基准值，这些信息均可以储存于记忆卡中。在野外测量时，只要根据相关的数据即可完成桩位的标定与测设，此外，在施工过程中，利用GPSRTK也能够方便地测量出点、线、面与坡度值，精度十分理想。

6.GPSRTK在机械化施工作业指挥系统中的应用

近年来，在微电子技术的发展之下，GPSRTK接收机的性能也得到了迅速的发展，新型GPSRTK接收机也发展成熟，这种接收机定位时间延迟在0.03s之内，将其作为参考站就可以满足用户的不同需求，也能够为用户提供多项、多路信息服务。如果技术发展成熟，在未来阶段下，只要在施工机械中安装定位系统，在输入设计资料后，GPSRTK就能够引导机械进行施工，中间的辅助工作均可省略。

结语：为在真正意义上实现对工作效率以及工作可靠性的进一步提升，需要充分融合GPS作业模式以及GPSRTK技术，在公路测量中充分发挥其作用与价值，对测量精度以及施工速度的改善都有重要作用。现阶段公路测量工作已经大面积实现对GPSRTK的使用，其应用前景与空间相当广阔，相关部门以及工作人员必须提高重视程度，在结合实际的基础上进行不断探索与深化。

参考文献：

[1]张建文.GPSRTK的发展及其在公路测量中的应用[J].环球市场,2016(19):90.

[2]王玉专.GPS-RTK技术在公路工程测量中的应用[J].黑龙江交通科技,2013(11).