淺議gps-rtk技術(shù)在鐵路施工測(cè)量中應(yīng)用

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1、淺議GPS-RTK技術(shù)在鐵路施工測(cè)量中應(yīng)用　　摘要：介紹了GPS-RTK技術(shù)的原理，分析了其在鐵路工程測(cè)量中的應(yīng)用方法，提出了RTK測(cè)量受限因素及質(zhì)量控制方案，最后得出該技術(shù)可以應(yīng)用于鐵路路基及橋梁樁基測(cè)量中。關(guān)鍵詞：GPS-RTK測(cè)量；路基開挖填筑；樁基放樣；受限因素分析；質(zhì)量控制方案Abstract:ThispaperintroducestheprincipleofGPS-RTKtechnology,analyzesthewaysofitsapplicationinrailwayengineeringsurvey,putforwardRTKmeasuringlimitedfactorsan

2、dqualitycontrolscheme,finallygettheconclusionthatthetechnologycanbeappliedtothemeasurementofrailwaysubgradeandbridgepilefoundation.Keywords:GPS-RTK;excavationofRoadbedFillingPileLofting;restriction;factoranalysis;qualitycontrolO572.21+39RTK（Real-Time-Kinematic）技術(shù)是GPS實(shí)時(shí)載波相位差分的簡(jiǎn)稱。這是一種將GPS與數(shù)傳技術(shù)相結(jié)合，實(shí)時(shí)處理

3、兩個(gè)測(cè)站載波相位觀測(cè)量的差分方法，經(jīng)實(shí)時(shí)解算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在1～2s的時(shí)間里得到高精度位置信息的技術(shù)。在鐵路工程測(cè)量中，常規(guī)的測(cè)量?jī)x器主要利用全站儀、水準(zhǔn)儀等地面測(cè)量?jī)x器，并結(jié)合其他量測(cè)工具進(jìn)行，但存在著野外工作量大、效率低、自動(dòng)化程度較低等諸多缺點(diǎn)，并受到測(cè)區(qū)內(nèi)的通視條件的影響。GPS-RTK測(cè)量技術(shù)有效克服常規(guī)測(cè)量中遇到的一些問題，開辟了一種全新的、高效的測(cè)量模式，提高了工作效率，現(xiàn)以新建貴廣鐵路十二標(biāo)段路基和橋梁樁基測(cè)量中的應(yīng)用為例進(jìn)行說明。1GPS-RTK簡(jiǎn)介1.1GPS-RTK基本原理GPS-RTK是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)地提供觀測(cè)點(diǎn)的三維定位結(jié)果，它由3個(gè)部

4、分組成：（1）基準(zhǔn)站，雙頻GPS接收機(jī)；（2）流動(dòng)站，雙頻GPS接收機(jī)、實(shí)時(shí)差分軟件系統(tǒng)；（3）數(shù)據(jù)鏈，基準(zhǔn)站及流動(dòng)站上配置的數(shù)據(jù)電臺(tái)。具體步驟是：選取測(cè)區(qū)內(nèi)點(diǎn)位精度較高的控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，安置一臺(tái)接收機(jī)作為基準(zhǔn)站對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，基準(zhǔn)站把GPS觀測(cè)值和所設(shè)站的已知坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)鏈發(fā)送給流動(dòng)站，流動(dòng)站在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，并由軟件系統(tǒng)根據(jù)相對(duì)定位的原理進(jìn)行差分及平差處理，實(shí)時(shí)解算出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)及精度，原理如圖-1所示。9圖1-實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位原理圖1.2GPS-RTK作業(yè)前準(zhǔn)備工作1.2.1GPS-RTK基準(zhǔn)站的設(shè)置（1）基準(zhǔn)站應(yīng)安置在天空比較開闊的地方，應(yīng)該能看

5、到高度角15°以上的天空，且距離放樣的工點(diǎn)盡量近，因?yàn)殡娕_(tái)發(fā)射的信號(hào)距離越遠(yuǎn)放樣精度會(huì)降低；（2）基準(zhǔn)站的WGS-84坐標(biāo)的精度好壞對(duì)RTK測(cè)量很重要，每10米的坐標(biāo)誤差可導(dǎo)致基線每公里1mm的誤差，所以我們利用前期精測(cè)網(wǎng)復(fù)測(cè)成果數(shù)據(jù)，本標(biāo)段精測(cè)網(wǎng)復(fù)測(cè)采用4臺(tái)（套）Trimble5800雙頻接收機(jī)進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量，利用附帶的TrimbleGeomaticsoffice軟件求取基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換參數(shù)，本項(xiàng)目的轉(zhuǎn)換七參數(shù)為：X軸旋轉(zhuǎn)量：0°00′05.890711″，Y軸旋轉(zhuǎn)量：0°00′04.878457″，Z軸旋轉(zhuǎn)量：-0°00′05.869841″，X軸移位量：218.974m，Y軸移位量：-20.264

6、m，Z軸移位量：206.609m，比例系數(shù)：3.2310343442ppm；（3）利用TSC2手簿控制器連接基準(zhǔn)站接收機(jī)，建立新任務(wù)，鍵入七參數(shù)和控制點(diǎn)的坐標(biāo)，選取測(cè)量模式為TrimbleRTK，選取天線類型、電臺(tái)類型，設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)，量取天線高，最后啟動(dòng)基準(zhǔn)站。1.2.2GPS-RTK流動(dòng)站的設(shè)置9流動(dòng)站項(xiàng)目參數(shù)的設(shè)置和基準(zhǔn)站相似，不同處在于：（1）流動(dòng)站的電臺(tái)采用接收機(jī)內(nèi)置接收電臺(tái)；（2）為提高放樣精度達(dá)到厘米級(jí)，流動(dòng)站在進(jìn)行測(cè)量前要進(jìn)行初始化，初始化采用OTF方式，即在運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)初始化，初始化時(shí)要求同步觀測(cè)衛(wèi)星必須5顆以上，當(dāng)達(dá)不到5顆時(shí)，會(huì)停止測(cè)量，重新初始化。2GPS-RTK技術(shù)在鐵

7、路工程測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用2.1工程概況新建貴陽(yáng)至廣州鐵路（以下簡(jiǎn)稱“貴廣鐵路”）跨黔、桂、粵三省區(qū)，貴廣鐵路十二標(biāo)段位于廣東省肇慶市境內(nèi)，起點(diǎn)為四通特大橋貴陽(yáng)端臺(tái)尾、終點(diǎn)為思賢窖特大橋主跨前；起訖里程為：DK746+759.4～DK763+574，正線全長(zhǎng)16.815km。為西江、北江沖積平原，局部為崗丘地區(qū)及零星剝蝕殘丘。主要工程有：新建橋梁13座，路基工點(diǎn)7處，肇慶東站，肇慶東貨場(chǎng)，梁場(chǎng)1處。2