1雍 鑫 2邹 杨 3吴梦晨
1身份证：64050219920821****
2身份证：36010319831023****
3身份证：61052719920916****
摘要：随着社会经济发展，公路建设地位日益重要，同时我国对高铁项目的测量精度要求也越来越高。在这一背景下，GPS-RTK技术在公路工程测量中不仅精度高，且速度快，同时还适应各种特殊环境的精确测量，因此是其他测量方法所不能比拟的。基于此，本文对GPS-RTK测量技术的测量原理、技术要点、具体工程实践应用进行简要介绍，为其他类似工程的实践应用提供参考。
关键词：GPS-RTK技术；公路工程测量；应用
引言
以先进的科学技术为支撑，大地测量的范围从原本的地面扩展到了天空，对测量方法和测量技术提出了严格的要求。GPS-RTK技术的应用能够实现对相关技术空缺的填补，为大地测量工作的顺利实施提供技术支撑。然而，要进一步强化大地测量的效果，技术人员需要进行GPS-RTK技术应用方法的深入研究。
1、GPS-RTK测量主要特点
（1）无通视要求。测点间的通视始终是测量专业的难题，但采用GPS测量时无通视要求，能从根本上解决这一问题，使选点更为灵活与便利。但测站的上空要尽可能开阔，避免卫星信号正常接收受到影响与干扰。（2）定位精准。在双频接收机支持下，基线解精度不低于5mm+1ppm，而在红外测距仪支持下，标称精度不低于5mm+5ppm，两者的精度相当，但伴随距离不断延长，GPS-RTK所具有的优越性越来越突出。（3）观测时间相对较短。如快速相对定位，其观测时间仅为几分钟。（4）可提供实时三维坐标。采用GPS-RTK测量，能在对测站所处平面位置进行准确测定的基础上得出观测点对应的大地高。（5）操作便利。GPS-RTK测量具有自动化特点，实时观测时现场人员仅需完成仪器布置与按钮操作，确定仪器高，观察仪器状态，主要观测任务均由仪器完成，彻底解放人员双手，使其能将更多的精力放在其他方面。（6）支持全天候连续作业。在任何一个地点与时间段都能连续施测，基本不会被天气等因素限制和影响。
2、工作原理
GPS-RTK技术实际上就是载波相位之间的动态实时差异，该技术具有很高的精度，可以将误差控制在厘米以内，并可实现测站点在特定坐标系中三维定点，而且操作时间短。在公路的测量工作中，RTK技术主要由参考站和移动站组成，参考站的无线电接收设备将测量结果和数据发送到移动站的接收机，接收器接收到数据后，使用GPS技术观察数据，分析并处理系统中的差分数据值，并使用内部系统转换参数的坐标以获得每个点的三维数据；将其定位在厘米范围内，以实现对控制点的测量。在实际操作过程中，流动站可以处于静态或运动状态以直接启动操作。
3、GPS-RTK技术在公路工程测量中的应用
3.1、GPS定位技术
GPS定位技术是工程测量中的重要组成部分，其在工程测量中的应用主要是依据科学基本原理对信息数据的位置信息进行整合，发挥其在各个系统中的共同作用，主要目的是通过多角度定位对其中的数据信息进行测量，保障数据信息的有效性。此定位技术还可以加强动、静态的有效结合，在地面接收装置的组成中可以排成静态基线，实现同步目标观测，并且其时间还长达45min左右。在完成上述工作后，还可以对相关的数据信息进行统一整理。此外，GPS定位技术还具有操作简单等多种优点，可以实现对相关信息的动态观测。
3.2、断面放样
将GPS-RTK技术应用到大地测量中，能够突破地形、环境等因素的限制，确保测量工作的顺利展开，面对不同的测量对象时，可以凭借良好的适应性得到准确的测量结果。以公路测量为例，需要先对公路横、纵断面以及中线位置进行放样，利用GPS-RTK技术对公路中线进行放样的过程中，只需要将公路的桩点坐标输入相应的GPS-RTK系统电子手册中，系统就会自动完成数据计算，确定最佳的放样点位置，不需要工作人员手动计算。同时，在纵断面放样过程中，可以将放样数据输入系统的电子手册中，系统会自动生成全面、细致的数据文件，并自动进行保存，从而为施工现场的测量放样提供可供参考的依据。横断面放样时，需要工作人员对横断面挖填的方式进行明确，完成对应数据信息的输入后，GPS系统会快速生成对应的放样文件，并做好文件的存储和管理，极大地提高了测量放样工作的效率。
3.3、布网和观测
根据设计要求，在测区中共设置77个GPS点和194个I级导线点。GPS网采用四边形进行连边推进。各闭合环当中通过一个以上异步边；I级导线采用在GPS网上起闭的附合线路来设置。考虑到测区中现有成果资料相对较少且十分陈旧，在整条线路的两侧仅可以找出3个导线点，处于线路两端与中间，与GPS网进行联测。在外业测量时，利用GPS接收机实施，该接收机的标称精度能达到5mm+1ppm，按照有关规定，可参照星况预报制定观测计划，在要求的时间段内实施观测，观测时间按20min控制。由于测点中部分点位的所处条件较差，因此实际的观测时间稍有延长。
3.4、外业操作
（1）将参考站接收机设置在参考点。启动完成后，需要进行系统设置、无线电设置等相关操作，包括移动台接收器的启动、转换参数的输入、移动台设置和初始化。因在操作时没有考虑坐标系统与大地水准模型的局部投影偏差，故需要通过点校正予以纠正。（2）其在移动平板中输入待放点坐标，将其与移动台接收机进行连接，通过导航地图对移动接收器进行移动，当GPS显示有效解状态时，监视点坐标就会显示在平板中，将此时的坐标进行标记固定，其他待测点的坐标标记依次进行。
3.5、实现对静态数据的处理
在应用GPS-RTK测量技术对工程测量中的静态数据进行处理时，需要将GPS-RTK观测的数据传输到存储设置中，在完成此项工作后才可以进行分流工作。要对原始内容进行记录，合理利用解码，将其中的数据进行分类和处理，将没有用的数据内容处理掉，还需要将有用的数据进行统一，然后将其形成文件格式。同时，在对相位观测值进行整合时，要进行探索和测量环节等多种工作，还需修正恢复载波，对其中的静态数据进行有效测量。大比例尺地图绘制是工程测量中的主要组成部分，多数高等级公路在选线时都要进行大比例尺带状地形图的绘制，比如1∶1000或1∶2000。但是，传统的测图方法速度慢、花费时间长，会严重影响地图的有效性和准确性；而合理采用GPS动态测量技术，可以帮助技术人员确定沿线各碎部点位置，并对其进行合理绘制，分别停留1～2min，进而获得更加准确的坐标，保障成图的合理性。
3.6、工程计算
在工程测量工作中，GPS-RTK技术的合理应用还能为工程测量和计算提供便利。例如，进行土石方量计算时，通过GPS-RTK系统和地面线数据，能够完成对于土石方开挖总量的自动精确计算，极大地减轻了工作人员的负担，提高了计算精度，并且可以有效避免资金浪费的问题，促进资源利用率的提高。又如，在一些跨度较大的桥梁工程中，测量工作往往需要在水面或山谷中进行，可能会遇到雾气遮挡的情况。为了保证测量效果，放样前，应借助空间三点后方距离交会的基本原理，准确定位测量对象，提升平面坐标测量结果的精准度。
结束语
GPS-RTK测量具有自动化特点，可降低人员劳动强度，提高工作效率，尤其是在高山峡谷等条件比较复杂的地区，采用GPS-RTK技术所能带来的效益是十分明显的，应引起相关人员的高度重视，在公路工程的测量工作中广泛应用。
参考文献：
[1]韩世德.GPS-RTK技术在公路工程中的应用[J].交通世界,2020(12):58-59.
[2]杨平.GNSS-RTK技术在高速公路断面测量中的应用[J].居舍,2020(04):72+75.