GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的应用性及优势

3.0 闻远设计 2023-05-15 157 4 18.88KB 3 页 2光币

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GPS-RTK 技术在高速铁路工程测量中的应用

性及优势

　　摘要：文中着眼于 GPS-RTK 技术的原理及应用优势，分析了其在高速铁路工程测量中的

应用性，为高速铁路施工建设提供有效支撑。

　　　关键词： GPS-RTK 技术；高速铁路；加密测量；控制网；

　　 Abstract:Focusing　on　the　principle　and　application　advantages　of　GPS-RTK　technology,　this　

paper　analyzes　its　application　in　high-speed　railway　engineering　survey,　so　as　to　provide　effective　

support　for　high-speed　railway　construction.

　　 Keyword:GPS-RTK　technology;　High　speed　railway;　Intensive　measurement;　Control　network;

　　 1　GPS-RTK 技术的应用原理

　　 GPS 技术是由 1994 年美国建成的卫星导航定位系统衍生而来，其发展与应用驱动了工程

测量技术的全新变革，促进了测量方法的转变。GPS-RTK 技术融合了 GPS 定位技术及 RTK 载

波相位差分技术双重优势，可在不同野外条件下实现工程三维坐标的厘米级测量，并通过差分

观测值的实时处理，完成高效、精准的三维定位，具体而言，GPS 技术利用定位卫星，对测量

目标物进行定位及动态导航，以实时获取其三维位置[1,2],但是，其测量需预先获取载波相位观

测值。而 RTK 技术作为载波相位差分技术，是 GPS 技术的创新应用，其由基准站接收机、数

据链、流动站接收机组成，测量应用中通过基准站实时观测定位卫星的数据值，并基于数据链

间接将其传输至流动站，流动站接收机在接收观测数据后，将依据相对定位原理对该数据进行

实时处理，通过坐标转换后，即可提供测量目标的厘米级三维定位结果。可见 GPS-RTK 技术

实则全球定位及载波相位差分技术的组合，RTK 技术是 GPS 技术的一种新型应用形式，两者

实现优势互补，GPS 为RTK 技术应用提供了动态定位导航的支撑，而 RTK 技术设站 1次即可

实现 4km 范围目标的精准测量[3],简化了测点数量及测试工作量，且可适应各类内外业测量工

作，无需人力参与测绘工作，提升了测量的效率，有效弥补了 GPS 技术的不足。

　　 2　GPS-RTK 技术在高速公路测量中的应用

　　高速铁路投建体量大、成本高，一旦测量不精准，将直接影响工程项目的顺利实施及经济

效益，为此，在使用 GPS-RTK 技术进行测量时，需综合考量各类影响因素，做好充分的准备

工作，以提升测量的效率和精度，具体应用过程及要点如下。

　　 2.1　GPS-RTK 测量应用的准备工作

　　高速公路通常布设在野外，地形复杂、崎岖多变，周围的施工条件多变，测量难度大，要

实现实时、高效地测量需匹配高素质的测量人员、高精准的 GPS、RTK 仪器设备。首先，要根

据高速公路测量的地形条件、测量需求，选取 GPS、RTK、水准仪、全站仪等测量仪器设备，

全面检测各设备的脚架、棱镜、水准尺等配件，并设置、校正测量参数，以最大限度地规避测

量误差；在进行实地测量之前，需选调合格的专业测量人员，并做好上岗前的培训，让其熟练

掌握 GPS-RTK 在高速公路工程测量中的操作流程、要点；同时，为采用GPS-RTK 技术进行高

速公路的精准测量，基准站应布设于测量区域中心、地势高且开阔的位置，尽量避开周围的构

筑物、高压输电线路，以免影响 GPS 定位精准度，且所选测点应均匀分布于整个测区，具有典

型特征；RTK 实时获取测量目标三维坐标时，需对重复的测控电位复合 2~3 个点，以确保采集

数据的准确性。同时，因 GPS-RTK 技术采用WGS-84 世界大地坐标系，需将其转换为公路测

量工程坐标，转换方式存在两类，一类是在已知 GPS 测控点上设置基准站的情况下，可根据现

有的 GPS 静态观测数值，在测控点坐标输入该值即可完成坐标转换；另一类是配设基准站的情

况下，可基于测控点坐标数据直接进行坐标转换。同时，在进行测量时，需预先在 2个以上的

GPS 已知控制点上进行点校正，具体而言，在 3~4 个已知控制点上设置 GPS 流动站，校正已知

点坐标与采集的WGS-84 坐标，以实现坐标准换。

　　 2.2　测量区控制网构建中的应用

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GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的应用性及优势　　摘要：文中着眼于GPS-RTK技术的原理及应用优势，分析了其在高速铁路工程测量中的应用性，为高速铁路施工建设提供有效支撑。　　　关键词：GPS-RTK技术；高速铁路；加密测量；控制网；　　Abstract:Focusing　on　the　principle　and　application　advantages　of　GPS-RTK　technology,　this　paper　analyzes　its　application　in　high-speed　railway　engineering　survey,　so　as　to　provid...

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