GPS-RTK技术在铁路定测中的应用

GPS-RTK技术在铁路定测中的应用（共3篇）

GPS-RTK技术在铁路定测中的应用篇1

GPS-RTK技术在铁路勘测中的应用分析

对GPS-RTK技术在铁路勘测设计项目中的`测量试验数据进行分析,与传统测量方式的测量成果进行比对,论述CPS-RTK技术在实际勘测中的实时性、灵活性和高效性,以及成果的可靠性,可以广泛应用在项目可行性研究到初测、定测各个勘测设计阶段.

作者：张大春赵峥 ZHANG Da-chun ZHAO Zheng 作者单位：中铁工程设计咨询集团有限公司,北京,100020刊名：北京测绘英文刊名：BEIJING SURVEYING AND MAPPING年，卷(期)：“”(3)分类号：P228.4关键词：RTK技术中线放样数据分析

GPS-RTK技术在铁路定测中的应用篇2

1 公路定测工作内容

定测是公路施工图设计的基础和依据。定测工作是在初步设计及专家组评审意见作了纸上定线之后进行的。定测的主要任务是准确地把纸上所定线路测设到实地上,并结合现场的具体情况改善线路的位置,进一步收集资料,供施工图设计之用。定测工作包括中线测量、纵横断面测绘。

中线测量包括放线和中桩测设两个部分工作。纵断面测绘是测出各里程桩、加桩处的地面高程,绘制反映沿线地面起伏情况的纵断面图。横断面测绘是在各中桩处测定垂直于道路中线方向的地面起伏,绘制横断面图。

2 公路定测中应用RTK技术

公路初测阶段,根据公路等级和地形条件按公路勘测规范建立了平面控制网、高程控制网以及带状地形图测绘,为下一步定测工作提供了基础数据。目前大多数的RTK配套软件都具有点放样、线放样、道路放样、横断面采集及道路设计等功能,可以非常方便的完成公路定测工作。

(1)准备公路中线点的放样坐标。根据公路路线设计参数及放样点里程按路线直线、缓和曲线及圆曲线的坐标计算数学模型可得出各整桩和加桩的设计坐标,包括百米桩、公里桩、曲线主点、桥位等加桩。在实际工作中,公路中线点的逐桩坐标一般由设计单位使用的路线设计专用软件进行批量计算;(2)将已得到的放样点坐标数据导入RTK电子手簿中。放样点的坐标数据通常用软件导入到电子手簿中,也可由作业人员直接将坐标手工输入电子手簿,因手工输入数据容易出错而且工作效不高,不适合于批量坐标点的输入。由软件传输批量点时,首先要将坐标数据转换为电子手簿程序识别的格式,通过蓝牙或数据线将数据传输至电子手簿存放于项目的文件夹中,方便查找和调用;(3)坐标参数转换计算。先确定具有线路坐标可进行坐标参数转换计算的控制点,这些控制点一般在初测阶段已进行过GPS测量,如无WGS-84坐标可在野外利用RTK技术实时测得。坐标参数转换时可把平面和高程分开处理,平面转换采用平面转换的模型,高程转换计算采用高程拟合模型。在各种RTK产品的电子手簿中一般都装有可进行转换参数计算的软件;(4)实地测量。在实测现场,基准站一般设置在位置较好的已知控制点上,将GPS接收机、电台及天线连接就绪后,在电子手簿上输入测站点的坐标及相关参数,经检查无误后使基准站设备进入运行状态,数据链经电台不断地传输校正信息,此时将移动站经电子手簿设置后开始进入工作模式。移动站应先到另一已知点进行复核,检查已知坐标、转换参数及参考站的设置是否有误,确定无误后便可使用电子手簿的放样功能测设各放样点的位置。在每天工作结束收测前应再次到已知点上进行验证数据的正确性,以保证实测数据的质量;(5)放样出各中线点后便可进行纵横断面测量。纵断面测量应尽量采用初测水准点的高程数据,以中平测量要求测出各中线点的高程;横断面上中桩的地面高程已在纵断面测量时测出,在电子手簿上可采用直线放样的方法设定理论断面线,理论断面线上各地形特征点相对于中桩的平距和高差可用RTK碎部点采集功能测定。

3 RTK技术在定测工作中的优点

(1)具有全球定位系统测量技术共有的特点。不受作业地点限制,受气候、时间影响较小,作业时无需通视。由于GPS卫星较多,运行轨道分布均匀,可在地球上任何地方任何时间同时可以观测到至少4颗GPS卫星,确保实现全球全天候连续的定位服务;(2)能够实时得到厘米级的定位精度。以往获得厘米级的点位坐标都是通过后处理来实现的,而RTK可实时处理,方便实用且保证了数据的质量,同时扩大了应用的领域。(3)能够在运动状态中高精度连续采样。如在既有公路改建工程的测量中,可利用汽车等运动载体,迅速采集既有路线的平面线形,为公路选线提供基础资料;(4)在中线放样完成的同时也可完成中桩高程测量工作;(5)作业效率大大提高。流动站一个小组每天可完成5km以上中线测量;在地形测量中,每小组每天可以完成0.8~1.5km3的碎部点采集工作,其测量精度和工作效率是常规测量手段无法达到的;(6)在特定的作业环境下,RTK可与全站仪配合作业,发挥各自的优势。

4 RTK技术在定测工作中的缺点及应对措施

(1)观测过程中卫星几何位置分布对定位精度有一定的影响。由于间隙段的存在以及在高山峡谷及密集林区或高楼密集区域,流动站无法接收到被遮挡的信号,导致工作无法快速进行。解决这一问题主要是选择卫星时段较好的时候进行测量;在特别困难地段,须辅以全站仪配合;(2)受多路径效应影响。多路径效应是指GPS电磁波经地面物体反射,一般水域、建筑物有强反射作用。解决这一问题在硬件方面采用扼流圈天线、抑径盘,软件方面采用边缘相关技术、窄相关技术。选择好的点位,可有效减少多路径效应;(3)受数据传输质量影响。数据传输过程中容易受外界环境影响,如山体,建筑物和各种高频信号,使得信号在传输过程中衰减严重,影响外业精度和作业半径。为了尽量避免信号减弱,应把基准站架设在周围无大型遮挡物,水域、电塔等位置较高的地方;(4)存在精度和稳定性的不足。受GPS大地高程转换至正常高精度不均匀的影响,RTK作业模式在有些山区存在较大误差,影响了RTK的高程测量精度。由于RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据传输状况影响,所以RTK在确定整周模糊度的可靠性方面不及全站仪。解决这一问题的方法主要是在测区范围内用GPS静态测量的方法做平面控制测量,用几何水准测量或三角高程测量做高程控制测量;(5)测量中线桩过程中,局部临时加桩确定里程不便。RTK可以放样已计算出坐标的桩位,但中线测量不同于普通点位放样,中线测量中会遇到许多地形、地物变化的临时加桩,需要在现场定出临时加桩位置和里程。解决这一问题可在电子手簿上输入路线设计参数并把线路平面线形绘制于手簿屏幕上,标出路线主点桩和整桩,对于临时加桩便可通过屏幕上的整条线路中线与加桩处接收机的点位坐标进行比较,能方便的找到位于中线上的临时加桩位置便可计算出其里程。

5 结束语

RTK是GPS定位技术的一个里程碑,它不仅具有GPS技术的所有优点,而且可以实时获得观测结果及精度,大大地提高了作业效率并开拓了GPS新的应用领域。RTK技术将在道路初测、定测、施工测量、竣工测量等领域发挥巨大作用,将给现行道路勘测手段及规范带来变革。

参考文献