摘要：随着城市发展水平的提升，以及市政规模的不断扩大，道路工程的施工量显著增加。城市道路工程测量，为施工前期的主要工作内容之一。传统测量技术，具有精确度低的缺陷。实践经验显示，将多基准站 RTK技术应用到测量过程中，可有效解决上述问题。因此，为全面提高工程质量，本文对工程测量中多基准站 RTK 技术的应用方法进行分析。
关键词：道路工程测量；RTK技术；应用；
一、多基准站RTK技术的构成及优势
多基准站RTK系统，由“基准站网”、“数据处理中心”、“路由器”、“参考站”等构成。与传统的单基准站 RTK 技术相比，多基准站 RTK 技术的优势主要体现在以下方面：①距离：多基准站 RTK 技术下，移动站与基准站之间的距离显著扩大。将技术应用到城市道路工程测量过程中，可有效扩大定位范围，降低测量难度，提高测量效率。②成本：采用多基准站 RTK技术进行城市道路工程测量，用户无需架设基准站，便可完成测量工作，难度显著减小，费用可显著降低。③实时性：多基准站 RTK 技术，可实现对工程相应坐标参数的实时测量。为确保精确度无误，有关人员可于测量后，对数据进行差分处理。④范围：多基准站 RTK 技术不仅可用于道路工程测量，同样可用于进行建筑变形观测，以及船舶导航。⑤精确度：国外资料报道，当基准站与移动站时间的距离一定时，采用多基准站RTK 技术进行工程测量，精确度可达到 2~3cm 量级。
二、城市道路工程测量中多基准站 RTK 技术的参数计算方法
1.高斯投影
高斯投影计算，为城市道路工程测量中多基准站 RTK 技术的参数计算方法之一。所谓高斯投影，指将相应的数学法则应用到投影计算的过程中，将椭球面上的大地坐标、大地线方向等作为主要参数，使各参数投射于平面上，对平面坐标进行计算的过程。城市道路工程测量多基准站RTK 技术应用的过程中，应采用以下公式进行高斯投影计算：
x =X +（N/2p2）sinBcosB•l2+（N/24p4）sinBcos3B（5-t2+9μ2+4μ4）+（N/720p6）sinBcos5B（61-58t2+t4）•l6
上述公式中，x 代表地球子午线的弧长，N 代表曲率半径。将各项参数代入至公式中，便可计算出高斯投影结果。需注意的是，测量过程中，应于设置好坐标后，根据测量当地的情况，对中央子午线及投影高度等参数进行调整，进一步提高参数的精确度。
2.参数转换
当测量当地的坐标所在椭球与 WGS-84 椭球中心一致时，采用高斯投影的方式获得道路工程测量参数，可确保参数准确。但实践经验显示，工程测量的过程中，极易遭遇旋转平移，以及缩放等问题。因此，单独采用高斯投影计算参数，准确度难以显著提升。需于高斯投影后，将当地的X 及 Y 坐标应用到计算的过程中，通过四参数转换的方式，完成测量的过程。四参数转换关系如下：
X=△X+（X′cosα-Y′sinα）m
Y=△Y+（Y′cosα-X′sinα）m
上述公式中，△X、△Y 均代表平移参数，α代表旋转角度，m代表尺度参数。将相应数据代入至公式中，并对其进行计算后，便可得到更加精确的测量结果。
3.高程拟合
高斯投影及四参数转换完成后，测量人员需通过高程拟合的方式，最终确定测量结果。所谓高程拟合，指将 GPS 测量的水准点应用到计算过程中，利用上述点位，拟合出测量区域大地高程异常值的过程。参考异常值，测量人员便可计算出正常值。高程拟合期间，可应用的计算方法较多。有关人员可根据自身的需求，将加权均值法、多项式曲线拟合法等应用到计算过程中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆公式如下：
ζ=f（x，y）+φ
上述公式中，f（x，y）代表趋势值，φ代表误差，ζ则代表高程的异常值。当获得已知点坐标参数后，有关人员仅需将其代入至公式中，便可求出异常值ζ。获得测量结果后，结合GPS测量结果，便可得到测量区域的正常高程值。
三、城市道路工程测量中多基准站 RTK 技术的应用案例
1.工程概况
本工程为城市道路工程，道路呈东西走向，西侧与东二环高速公路连接，经过开发大道后，道路可衔接至高架桥上，交通便利性较强。本工程道路全长共10.15km，部分区域与原有道路重合。可对现有的路面进行加宽，建设为新路段，降低工程成本。本道路共包括6个车道，设计行车时速为70km/h。自道路行驶至东二环高速公路时，需将时速降低至50km/h。道路人行道处，共设计了18 处过街设施，各设施间隔为600m，道路跨越中石油管道，施工期间如未给予重视，易导致管道泄漏。可见，为提高工程施工的安全性，于施工前落实测量工作，准确获取高程等参数较为重要。
2.应用方法
2.1 测量前的准备
多基准站 RTK 技术应用前，需做好相应的准备工作，为测量准确度的提升提供保证。本工程于施工前，进行了如下准备：①绘制地形图：绘制施工区域内的地形图，将地形图按照比例尺缩小，以便于对施工区域周围的自然环境、人文环境进行分析。②工程勘察：工程勘察人员应于测量前，对施工区域的水文、地质情况进行勘察，获取详细的数据，为工程测量过程的实施提供了保证。③整理资料：地形图绘制及工程勘察工作完成后，应对已知的资料进行统计。多基准站 RTK 技术应用期间，测量人员可根据已知点数据，获取其他参数指标，提高测量工作的效率及便利性。
2.2 定测区参数转换
为实现定测区参数转换，本工程将四参数转换公式（见本文第二标题）应用到了计算的过程中，取得了良好的效果。具体流程如下：①于待测量区域， GPS 控制点进行布置，各点位的布置应均匀，以缩小参数误差。②利用GPS技术，获取测量区域的 WGS-84 坐标，以及地方坐标，对两者的参数进行转换。
2.3具体测量方法
①选定控制点，对基准站进行设置。②基准站设置完成后，打开接收机，将点位、WGS-84 坐标等参数，输入至接收机中。为确保接收机性能无异常，应对其进行检验，观察指示灯有无异常。如无异常，则可开始测量。③对流动站电台频率进行调整，使其与基准站电台频率相互匹配。④首先对已知点进行联测，继而对数据进行记录。⑤采用计算机处理数据，获取测量结果。
3.应用效果
为评估多基准站 RTK 技术的应用价值，本工程共选取 A、B、C三点进行了测量，并于测量完成后，将该技术下的测量结果，与传统单基准站RTK 技术下的测量结果进行了对比。结果显示：①多基准站 RTK 技术：A点X精度 0.002，Y精度0.003，高程精度 0.003。B点X、Y及高程精度，分别为 0.003、0.003及0.001。C点X、Y及高程精度，分别为 0.002、0.001及0.001。②单基准站 RTK 技术：A点 X 精度 0.040，Y精度 0.032，高程精度0.041。B点X、Y及高程精度，分别为 0.024、0.029及0.028。C点 X、Y及高程精度，分别为0.048、0.036 及0.035。对比发现，多基准站 RTK 技术下的测量结果精确度更高。
结束语
综上所述，本工程将多基准站RTK技术应用到了工程测量的过程中，不仅提高了测量效率，且提升了参数的精确度，取得了良好的效果。
参考文献
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[3]赵承林.RTK技术组成、特点以及在工程测量中的应用[J].中国西部科技,2019(3)39-40.
论文作者:潘经纬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/20
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