广东省国土资源测绘院 广东广州 510500
摘要:本文主要以高速公路测量为例,首先对GPS RTK技术工程测量的原理及特点进行研究,其次对GPS RTK技术工程测量存在的优势进行分析,最后对GPS RTK技术在高速公路工程测量中的应用进行详细分析
关键词:GPS技术;公路测量
在现阶段高速公路工程测量过程中,GPS RTK技术受到了广泛应用,是在GPS测量技术应用的基础上进行更加深入层次的研究,进而创造出更具灵活性、实用性的工程测量勘查技术,不仅能够提高工程测量数据的准确性,还能有效提高高速公路的工程质量和运行效率,促进高速公路工程测量工作的顺利进行。
1 GPS和GPS RTK技术简介
1.1 GPS技术
GPS又名为全球定位导航系统,于20世纪70年代在美国研发成功的一种地位装置,由空间定位卫星、地面控制系统以及计算机软件终端系统三部分组成,通过计算机终端发送指令到定位卫星中,卫星通过指令与地面控制系统结合寻找出目标地点和区域,并将数据传输回到计算及终端中,最终完成定位共工作。GPS不仅能够对地区进行准确定位,人们也可以利用GPS的精确定位和控制作用将该技术延伸到其他领域和方面中,完整我国各个方面的工作。目前GPS系统已经能够广泛运用到军事、土地调查以及公路建设工程等领域中。
1.2 GPS RTK技术
GPS RTK技术建立在原有的GPS技术上,不仅具备较高的测量精准度,其先进水平和科技手段也是其他技术无法与之并肩的。RTK技术通过在建立基准站数据链将测量值传输到流动站的计算及终端,为测量工作节省了时问和人力;RTK技术具备一定的时效性和灵活性,因此流动站在建立时可以处于任何状态下进行数据接收,甚至可以在固定点上启动后在移动过程中完成对数据的接收。GPS RTK技术为我国控制作业和工程道路测量等领域带来不可估量的发展前景,并为推动我国科技发展、提高工程在外作业效率奠定了良好基础。
2、GPS RTK技术的测量原理及特点
GPS称为全球定位系统,最早出现于1994年美国构建的卫星定位导航系统中,虽然随着社会发展得到一定的进步,但总体来说实现效果仍然不佳,因此若想进行精密的工程测量,就要使用准确的载波相位观测手段,而RTK技术就是载波相位观测值的具体表现方式,不仅能够为高速公路工程测量提供准确的三维定位数据信息,还能达到较高的准确度。同时在RTK技术的运行模式下,基准站可以利用系统的数据链将载波相位观测值及三维坐标向流动站进行传送。通过这种方式不但可以准确接收到来自基准站的数据,还能主动对GPS观测数据进行收集,经过坐标的转换给出较为准确的定位结果。如图1为RTK技术基本原理图 。
由图1可知,W GS-84为GPS工程测量中的最高点,因此在对其进行测量时要通过高程拟合的方式展开,进而对其高度进行准确测量,并且高程拟合测量的准确度也是由GPS高程向正常高度过渡。工程测量过程中参与拟合的水准点数量和分布状态都要合理控制,尤其需要注意路线两旁的水准点充分能表示出其高程的精确度
3、 GPS RTK技术工程测量的优势
由于GPS RTK技术具有全天工作、并不受任何外在因素影响的特点,因此可以将其在GPS控制点的基础上展开更加全面的数据收集,这样一来便于进展开对高速公路的工程测量,并且这种工程测量方式对于导线图等要求并不严格,能最大限度的节约工程测量工作时间和测量成本,进而提高工程测量工作效率,并且利用GPS RTK技术测量高速公路工程时,拥有许多传统测量方式不具有的优势,如测量准确性较强、分布较为均匀等,从而对高速公路测量的各种要求都能很好满足。
同时,GPS RTK技术还使用了较为专业的快速算法,进而导致其在高速公路测量方面存在着较快的工作效率,对实时监测和传递也做到了很好的实现,不仅可以对没有必要的中转站进行有效过滤,避免出现一些繁琐现象,还能一定程度提高高速公路的工程测量时问和效率,保证高速公路的顺利运行。除此之外,在进行GPS RTK技术的使用时还要遵守以下几点:①要对一些已知的坐标点进行认识明确,充分满足测量的标准要求;②将其设置在地势较为平坦且交通较为发达的区域,视野要开阔;③对障碍物的要求是不要超过相关测量设备仪器的13°。满足上述条件便可以对数据信息进行接收和传递,并且在设置过程中要避开GPS信号塔、高压线等设备,避免对其产生破坏。
4、 GPS RTK技术的应用分析
根据目前GPS RTK技术在高速公路工程测量中的应用现状可以发现,使用GPS RTK技术存在的优势是}一分明显的,主要包括精准度较高、全天候及全球性等特点,因此其在各种领域都得到得了广泛应用。
4.1在高速公路控制中的应用
目前的GPS RTK技术在高速公路工程测量中的准确度大致已经达到厘米的状态,并且对高速公路工程测量中的各项要求都能提供很好的满足,进而致使GPS RTK技术在测量阶段实现了实时性的准确定位。因此当精密度较高的高速公路工程检测时要使用C PS静态定位技术进行测量,剩余部分的高速公路检测使用RTK技术。同时在具体的高速公路工程测量过程中,RTK技术的测量方式主要是以工作人员为基础,选择已知点作为工程测量的基准点,然后在基准点的基础上进行GPS接收仪器的安置,相应的工作人员负责将其设备和电视进行准确连接。除此之外,高速公路基准站的坐标和当地坐标值要输入GPS设备,然后再通过GPS静态式观测对每一阶段的流动状况进行观察,进而将其坐标进行准确的定位落实。
4.2在高速公路地形测图中的应用
现阶段GPS RTK技术在高速公路工程测量中的应用已达到高质量的准确度,并且能够进行实时定位,具体步骤是通过测量设备展开全方位的监控,然后通过相应工作人员利用专业化的软件进行详细绘图,并且在绘图的过程中将相关机器设备安置好,尤其需要注意的一点就是在对检测数据进行记录时要以3S为记录单位,在立杆过程中,要最大限度的保证其稳定性,从而能为下一步的工作提供切实可行的参考依据。
4.3在高速公路放线中的应用
放线在高速公路的工程测量过程中发挥着至关重要的地位,而GPS RTK技术的使用也在一定程度上大大提高了工程测量的工作效率和工作质量,具体是指公路设计人员通过相关地图对高速公路进行定线,然后对公路线路进行详细划分,利用GPS实时定位技术或是RTK技术展开测量,不但能够最大限度的提高工程测量的准确性,还能有效节省工作时问,促进高速公路测量工作的顺利进行。
4.4在高速公路横、纵测量中的应用
通过以上几种方式的应用,我们可以了解到GPS RTK技术能够在高速公路的横、纵测量中得到有效的使用,进而明确高速公路中线,然后再利用公路中线坐标加上专业的绘图软件,对高速公路的横纵面进行确定,不但可以有效节省测量时问,还能大大的减轻工作量。另外,工作人员还需要提高自身的警惕性,时刻关注工程测量整个过程可能出现的问题,从而有效避免误差现象的出现,为高速公路工程测量的准确性提供保障。尤其需要注意在进行GPS RTK技术的工程测量时尽量不要使用对讲机;要在工程测量中的最高点安置GPS控制点,有效提高参考站天线的高度。
5结束语
综上所述,高速公路作为新时期发展下重要的交通方式,在人们的日常生活中起到重要的作用,并且为了满足社会不断增加的交通运输量和人们的实际需求,高速公路建筑规模也在不断扩大,并且在高速公路的具体施工过程中各种工程测量技术也层出不穷,GPS RTK技术就是其中效果较为显著的一种,测量数据是否准确直接会影响着高速公路的工程质量。因此我国应加大对GPS RTK技术的研究力度,为高速公路的健康发展起到良好的促进作用。
参考文献:
[1] 王君,姚化胜,姜会义 . 基于GPS RTK技术的公路工程测量[J].决策论坛,2016,(12):215
[2] 茵一鸿,姚化胜,刘全锋. GPS技术在公路工程测量项目中的应用研究[J]. 民营科技.2016,(05):118
[3] 吴江周 . 山区高速公路平面控制测量中GPS定位技术的运用[J]. 建材与装饰.20176(09):83-84
论文作者:李正洁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/17
标签:测量论文; 技术论文; 高速公路论文; 工程论文; 公路工程论文; 还能论文; 准确论文; 《防护工程》2017年第6期论文;