GPS-RTK技術(shù)在公路工程測量中的應(yīng)用

余崇濤

摘 要：本文以公路工程測量作業(yè)中GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用為探討主題，分析GPS-RTK技術(shù)在測量工作中的應(yīng)用要點，闡述已知點檢核比較與重測比較等質(zhì)量控制方法，從公路控制測量、地形圖測繪兩方面總結(jié)GPS-RTK技術(shù)的實際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS-RTK技術(shù);公路工程;測量應(yīng)用

0 引言

測量作業(yè)是公路工程施工中的重要組成部分，在科技飛速發(fā)展的環(huán)境背景下，測量工作的技術(shù)手段呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展態(tài)勢，現(xiàn)代化測繪技術(shù)被逐漸廣泛應(yīng)用于工程測量工作中。作為一種新型的測量技術(shù)，GPS-RTK在公路工程中的應(yīng)用呈現(xiàn)出良好的實踐成效，使得測量作業(yè)效率與精準(zhǔn)性得以大幅提升，也為公路工程測繪工作的高質(zhì)量發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

1 GPS-RTK技術(shù)簡介

實時動態(tài)差分是GPS-RTK技術(shù)的核心原理，其主要以GPS技術(shù)為基礎(chǔ)，有效融入了定位技術(shù)在準(zhǔn)確性、時效性方面的優(yōu)勢特點，常被運用到現(xiàn)階段公路工程施工的現(xiàn)場測量作業(yè)中。利用GPS-RTK技術(shù)開展測量工作，能夠?qū)崿F(xiàn)對兩個測量站載波相位實際觀測量的準(zhǔn)確接收，并依托于專門的計算機系統(tǒng)實時反映各項數(shù)據(jù)內(nèi)容。與此同時，向信息接收端發(fā)送此類數(shù)據(jù)信息，便于工作人員對坐標(biāo)進行求差解算。通常情況下，如要充分了解測量地區(qū)的地形環(huán)境，全面掌握其真實地質(zhì)情況，需要在完成動態(tài)測量后，開展解算工作，確保將測算精度控制為厘米級。在測算地區(qū)信息過程中，引入對GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，有利于工作人員對測算精度的精準(zhǔn)把控。應(yīng)用GPS-RTK測量技術(shù)，需預(yù)先選定適宜的區(qū)域位置，完成基準(zhǔn)站的構(gòu)建工作，其主要起到接收、識別衛(wèi)星信號的作用，并向接收端實時傳輸采集到的數(shù)據(jù)信息[1]。

2 GPS-RTK技術(shù)在公路工程測量中的應(yīng)用要點

2.1 放樣前準(zhǔn)備工作

開展放樣作業(yè)前，應(yīng)針對指定的測量位置，預(yù)先完成控制網(wǎng)的構(gòu)建工作，由于公路工程施工的覆蓋面較廣，且相對跨度較大，給測量作業(yè)的實施帶來較大難度。在大面積的測量范圍內(nèi)，散布著眾多的測量點，因而需要結(jié)合實際情況開展多次測量，確保從整體角度上對公路工程施工建設(shè)的真實地質(zhì)情況予以充分把握。為了在實際工作過程中獲得精準(zhǔn)度更高的數(shù)據(jù)結(jié)果，提高測量效率，可以將高程控制網(wǎng)絡(luò)、平面控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建在測量施工的所在地區(qū)。在控制網(wǎng)的布置作業(yè)階段內(nèi)，還應(yīng)注意適當(dāng)調(diào)整控制網(wǎng)精度，以便于控制精度誤差，確保其符合工程施工的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2.2 RTK放樣測量

在大部分公路工程施工中，放樣測量作業(yè)均會涉及到對GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用。這種測量方式最大化提高了測算精準(zhǔn)性，并有效結(jié)合了GPS技術(shù)在時效性方面的優(yōu)勢特點。在開展測算作業(yè)時，應(yīng)首先確定基準(zhǔn)站、控制網(wǎng)的具體計算方式，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。針對測量工作的具體要求，放樣測量坐標(biāo)點，再向RTK的相關(guān)系統(tǒng)內(nèi)上傳獲取的數(shù)據(jù)信息，這類數(shù)據(jù)內(nèi)容也是運行RTK系統(tǒng)的要點參數(shù)。要提高RTK放樣測量準(zhǔn)確性，應(yīng)做好對放樣點的精準(zhǔn)把控，科學(xué)轉(zhuǎn)換相關(guān)的測量參數(shù)，居中整平移動站。根據(jù)獲取的平滑數(shù)據(jù)，對潛在誤差予以測量計算。

3 RTK工程測量結(jié)果的質(zhì)量控制

3.1 已知點檢核比較法

將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用到公路工程測量工作中，可以借助于比較已知控制點坐標(biāo)的方式，及時發(fā)現(xiàn)并修整其中存在的問題，這是已知點檢核比較法的基本原理。在后期靜態(tài)測量數(shù)據(jù)的基線解算過程中，針對控制網(wǎng)中已知導(dǎo)線點，任意選取兩或三點控制點，作為解算依據(jù)，完成解算后，以已知點中除過作為控制點的數(shù)據(jù)信息為基準(zhǔn)，比較解算后的數(shù)據(jù)信息，以達到校核目的。

3.2 重測比較法

利用重測比較法對測量結(jié)果進行校核，需要首先做好初始化工作，預(yù)先多次測量不同的RTK控制點或坐標(biāo)點，然后核算并對比測量后所得的數(shù)據(jù)信息。如若其處于誤差允許范圍內(nèi)，即可RTK技術(shù)予以二次測量。

4 公路工程中GPS-RTK技術(shù)的實際應(yīng)用

4.1 公路控制測量

將RTK技術(shù)運用到公路工程施工測量作業(yè)中，一方面有利于最大化減少測量結(jié)果的誤差偏差，另一方面，為質(zhì)量控制工作提供便利條件，避免測量精度受到外界因素的干擾或影響。對于大部分公路工程來說，全站儀是測量工作開展過程中不可或缺的重要儀器設(shè)備。這種放樣儀器不僅便于操作，在便捷性與精準(zhǔn)性方面也凸顯出顯著優(yōu)勢，能夠為測算測繪、運輸管理等提供方便。除此以外，全站儀的適用范圍較廣，能夠良好適應(yīng)不同的地區(qū)環(huán)境，大幅節(jié)省公路工程施工的人力成本，減少成本支出。在實際測量工作中，其體現(xiàn)出較高的測量效率，具有實時收集、傳遞地形地質(zhì)信息的強大功能。

結(jié)合公路工程施工需求開展測量作業(yè)前，應(yīng)預(yù)先做好GPS控制網(wǎng)的布設(shè)工作。完善控制網(wǎng)的全方位布設(shè)，借助于外業(yè)觀測法精準(zhǔn)定位測量地區(qū)。在環(huán)境條件允許的情況下，還可以通過現(xiàn)場觀測，實現(xiàn)對整體測量作業(yè)的全方位管控。

若利用外業(yè)觀測法處理獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，應(yīng)針對測量地區(qū)的關(guān)鍵控制點，做好質(zhì)量控制工作，如嚴格檢測測量現(xiàn)場的各個基線，保證其規(guī)格參數(shù)等完全符合工程施工要求。如若基線處于無序排列狀態(tài)，或是不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)針對實際情況對其予以優(yōu)化調(diào)整，嚴格把控二次檢測質(zhì)量，提高公路控制測量的技術(shù)水平。

4.2 地形圖測繪

GPS-RTK技術(shù)的形成與應(yīng)用經(jīng)過了漫長的發(fā)展階段，顯著的優(yōu)勢性能大幅拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。測繪大比例帶狀地形圖，可以引入對GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，以提高各部分測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。公路工程實際施工領(lǐng)域普遍涉及到多樣化的形態(tài)特征，其中不可避免會存在狹窄細長的帶狀區(qū)域。利用GPS-RTK技術(shù)測量帶狀地區(qū)的地形情況，便于對整個施工占地具體情況的全面了解，并獲取準(zhǔn)確可靠的測量數(shù)據(jù)結(jié)果。根據(jù)測量作業(yè)的具體需求，還可以針對整個施工區(qū)域，精準(zhǔn)測量其中分布的細小控制點，完成對細部數(shù)據(jù)的測量與收集工作。在后續(xù)數(shù)據(jù)處理階段，利用相應(yīng)的專業(yè)成圖軟件，即可直觀展現(xiàn)準(zhǔn)確的測量結(jié)果。通過實踐分析可以發(fā)現(xiàn)，信息采集能夠與圖像呈現(xiàn)實現(xiàn)實時同步，極大提高了測量作業(yè)的實施成效，為后續(xù)施工決策提供精準(zhǔn)的圖像信息與參考依據(jù)。

利用GPS-RTK技術(shù)開展公路工程地形圖的測繪作業(yè)，還可以測量橫縱斷面。在正式開展測量工作前，技術(shù)人員應(yīng)以公路中線為基準(zhǔn)，對其中涉及到的主要轉(zhuǎn)折點予以確定，在此基礎(chǔ)上，利用專門的計算機軟件，生成相關(guān)的圖像信息，如公路橫斷面圖、縱斷面圖等。在此類圖像內(nèi)容中，會對橫斷面縱斷面等關(guān)鍵信息予以詳細記錄。對于公路工程項目施工來說，深入現(xiàn)場開展測量作業(yè)的人力成本、時間成本得以大幅削減，人工測量的工作效率顯著提升。除此以外，工作人員還可以利用GPS-RTK技術(shù)，完成公路工程的中線放樣，地形圖測繪不僅是工程測量工作中的要點內(nèi)容，也是設(shè)計理念與設(shè)計內(nèi)容的直觀展示路徑，圖像信息蘊含著設(shè)計起點、終點等重要信息，也會對公路中線經(jīng)過的轉(zhuǎn)折點予以準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)，由此可見，靈活運用GPS-RTK技術(shù)開展測繪作業(yè)，在公路工程測量施工中占有重要地位。

5 結(jié)束語

將GPS-RTK技術(shù)合理引用到公路工程勘察測量作業(yè)中，是提高測量作業(yè)精準(zhǔn)度的有效途徑，也是滿足工程建設(shè)現(xiàn)代化發(fā)展需求的必要路徑。現(xiàn)階段，工程施工對GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用愈發(fā)成熟，要切實提高測繪測量的工作實效，還需掌握這一測量技術(shù)的應(yīng)用要點，加強質(zhì)量把控。

參考文獻：

[1]曾勇，彭柳華.GPS-RTK技術(shù)在山區(qū)公路測量中的應(yīng)用探討[J].運輸經(jīng)理世界，2020（3）：85-87.

[2]蔣愛山.GPS-RTK技術(shù)在公路工程測量中的應(yīng)用[J].科技資訊，2019，17（32）：50-51.