浅谈gps—rtk技术在道路测量中应用

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1、浅谈GPS—RTK技术在道路测量中应用【摘要】为了更好的服务于道路测量工作，满足道路测量工作的实际需求，文章从GPS-RTK技术的基本原理和关键技术入手，研究探讨GPS-RTK技术在公路测量过程中带状地图绘制、纵横断面放样、中线施工放样和土石方计量中的实际运用。【关键词】GPS-RTK技术；道路测量随着测量技术的日益成熟，被普遍运用在生产生活当中。在道路建设中的运用更是提高了道路建设工作的建设成效，GPS-RTK实时动态定位技术为公路的管理、施工和勘测工作质量的提高提供了坚实的技术基础。一、RTK技术的基本原理RTK测量技术是结

2、合数据传输技术和载波相位测量技术的一项GPS测量技术，它是以载波相位为测量依据而进行的实时差分测量。GPS测量模式有两种：一种是静态模式，可被划分为快速测量模式和常规测量模式；另一类是动态测量模式，可划分为实时动态测量模式与准动态测量模式，其中实时动态测量模式又被分为RTK和DGPS方式。相对于传统的测量模式，RTK测量技术具有使用方便、操作简单、测量自动化的优点，具有较高的定位精度和集成化程度，在数据的处理上也有较强的能力。RTK系统是由移动接收机、数据链和基准站接收机三大部分组成，在基准站和移动站上各放置一台以上的RTK接收

3、机对同一个卫星信号进行同步接收，其中已知坐标点的基准站叫做基准点，未知左边点的叫移动站。已知坐标点的基准站根据准确坐标得出卫星距离的改正数，并发送至移动站点，移动站通过接受到的距离改正数修正对坐标的定位结果，更为准确的提高对物象的定位精度，从而达到三维定位结果精确到厘米的目的。根据不同的差分方法可以将RTK技术分为差分法和修正法两种，差分法指的是将基准站收集的载波相位发送至移动站，并在此基础上对三维坐标进行求解；修正法指的是基准站将修正后的载波相位数值发送至移动站，修正移动站所接收的载波相位，然后对三维坐标进行求解。二、RTK测

4、量的关键技术RTK测量技术的运用核心在于确定周模糊度和传输差分数据。（一）整周模糊度的求解。对周模糊度的求解方法有很多，可以根据测量过中信号接收机的状态对其进行划分，分别为静态法和动态法。但由于这些方法在求解过程中需要耗费大量的时间和精力，不能满足实际生产生活的需求。在此可以运用一种低阶卡尔曼滤波器对模糊度进行动态快速的求解，达到对模糊度动态实时求解的目的。通过实践证明，该方法具有简单易行、快速准确、计算量小的特点，是动态快速求解周模糊度的最佳选择。（二）RTK的数据传输。RTK通讯的主要传播方式是空间波，所才采用的是UHF波，

5、也就是散射波。折射波、直射波以及各种合成波。这类传播方式具有较好的直线传播性和较强的穿透性，但容易受到地球曲率、障碍物以及地形的影响。当传送数据时运用9600波特率，则每组数据的发送时间为0.8s左右。因此，基准站在每秒传送一次的RTK改正数据时，理想的传送距离为：D二4.24,公式中的D为数据链覆盖面的半径，单位为km；hl为基准站的天线高，h2为流动站的天线高，单位为mo式中指处于理想状态下，也就是无电波干扰和无障碍物遮扌当的覆盖范围，与实际情况有细微出入。为了提高RTK的数据通讯能力，可以在进行RTK测量时将RTK基准站安

6、排在RTK有效测量器的中央控制点上，对移动站和基准站的天线架设高度进行调整。此外，还需要缩短基准站与移动站之间的距离。增强天线和接收机的高灵敏性，使其能够达到“电磁波同视”。如在观测过程中遇到地形影响时可以在一定程度上增设中继站。三、GPS-RTK技术在公路测量中的应用公路的测量一般处于施工放样和勘测设计的阶段，具有测量难度大、地形复杂、线路长的特点。通过对RTK技术的运用，可以减轻公路测量工作的劳动强度，增加测量工作的灵活性，为公路测量工作带来以下便利。（一）大比例尺地形图的绘制。一般公路选线是进行在大比例尺的带状地形图上的，

7、通常比例为1：1000或1:2000。如果运用以往的方法进行测图，则需要经过建立控制点和进行碎部测量才能对地形图进行绘制，在测图过程中面临难度大、时间长、速度慢和效率低的特点。而GPS-RTK技术则可以克服这些缺点，只需要收集碎部点的输入属性信息和三维坐标数据，运用绘图软件绘制成图，节省公路测图的时间和物力，克服测图中遇到的困难。（二）计算道路的纵横断面放样。在纵横断面放样过程中将放样数据填入到电子手薄中，并建立一个预放样点的施工文件，以供现场勘测使用。在横断面放样时，首先确定好横断面的施工作业形式，将横断面设计的设计高、路肩宽

8、度和边坡坡度填入到电子手薄里，建立并储存一个预放样的施工文件，不定时的到现场进行测量放样。通过绘图软件的运用，还可以测绘出各点与纵断面的横断面图。绘制地形图的数据不需要到现场对横、纵断面重新进行测量，减少了户外测量工作的时间。（三）道路中线放样。道路设计工作者在