gps-rtk技术在铁路地质钻孔放线测量中应用

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1、GPS-RTK技术在铁路地质钻孔放线测量中应用　　摘要：RTK技术的出现，使得野外实时测量精度达厘米级，它具有实时性好，精度高，速度快等优点，是常规测量所无法比拟的，但要实现RTK的应用，至少需要2台以上的主机，况且GPS设备价格都不菲。但随着我国对高速铁路投资越来越大，资金问题已影响不大。因此，GPS-RTK在高铁工程中从线路的测设，数据采集，线路放样，应用越来越广。主要从RTK技术在铁路测量中的工作模式、数据链结构、技术特点、RTK作业步骤、RTK成果精度影响因素等方面，进一步讨论其在实际铁路测量中

2、的控制测量，线路勘探，中线测量，施工放样等方面的应用。关键词：GPS-RTK；基准站；流动站；放样中图分类号：U231文献标识码：A引言在工程施工中，越来越多的时候需要在野外快速得到一些测量数据，如快速测量并得到面积、快速测量原地面高程进而修改边坡的坡度、快速放样施工边界保证施工进度等。尽管常规测量也可以满足需要，但常规测量在实效性方面有着先天性的不足，而RTK技术的出现，可以很容易的到达这一点。7RTK利用载波相位动态实时差分的技术，是GPS应用的重大突破，它的出现给控制测量、工程放样、地形测量、及各

3、种测量带来了便捷，有效的提高了野外工作效率。在修建铁路前都要进行地质勘探测量，地质钻孔位置的放样是地质勘探的基础，由于GPS-RTK是以载波相位观测量实时差分为依据的动态定位技术，它能在施测的过程中实时得到三维坐标(平面坐标及高程)，且测量精度可达到厘米级，这就使其应用在铁路钻孔放样测量中成为可能。一、GPS-RTK技术发展现状GPS全球定位系统科技领先，覆盖全球，功能强大，具有全天候连续性的定位功能，提供三维坐标精密无误，能为各类用户服务，周全快速；GPS分为常规测量和相对测量两种，根据载波相位测量局

4、域差方法原理，依照差分计算得出数据，根据算法模型，作业模型分为几大种类，其中就有RTK、静态、快速静态等等；地壳变形观测使用静态作业模式，用于精度较高的测量，普通的工程测量使用快速静态方法，碎部测量如数据采集，一般使用RTK测量，其特点省时高效精度高；GPS定位主流中，非RTK技术莫属。GPS性能强大，不受时空所限，精度高，服务完善，设备先进。二、RTK技术特点（一）、RTK的软件环境7目前应用最为广泛的GPS数据处理软件有天宝公司的TrimbleGeomaticsOffice、徕卡公司的LGO等。一般

5、要求软件可以实时对载波相位观测值进行求解。并根据转换参数、基准站的坐标，快速求解出实时相对于基准站的相对坐标值。另外软件还应该具有对静态、快速静态、基线解算、网平差、参数求解、大地水准面模型、放样数据的编辑及上传等功能。（二）、整周未知数的搜索技术RTK的数据处理时在实时状态下在控制器（手簿）内进行的，它基于线性无偏最小方差估计原理卡尔曼滤波技术来处理每一个历元的观测值，一般说，RTK作业的数据处理的关键是对整周未知数的快速求解。实时的搜索并且唯一的判断相对载波相位观测量的初始化整周未知数。常用的搜索方

6、法有：优化Cholesky分解法；消去法；整周未知数快速逼近法（FARAf法）；模糊度函数法。一般说来，优化Cholesky分解法采用的是当前时刻为止的所有的历元观测值，同时会自动追加观测值，与其他的搜索方法相比较。它的搜索效率是十分的显著的。三、GPS-RTK放样测量流程71)收集测区控制点资料。作业前应先收集测区的控制点资料，包括控制点的坐标、等级、中央子午线、坐标系，是常规网还是GPS控制网、控制点的地形和位置是否适合作动态GPS的参考站。如无可用控制点，尚需布设及测求GPS控制网。2)测区布置及

7、参数设置。在实施放样测量前，应对整个测区进行合理布置，一般应将测区分成若干个测段(测段长不超过10km)，且应使每个测段的控制点较均匀的分布在测段内。同时，还应设置相应的系统参数，如定义要求的配置集、数据保存位置、坐标系统、天线类型、限差、卫星高度角等。3)求出测区转换参数。实际作业时，根据控制点的分布情况，选用每个测段内至少3个以上分别有WGS-84地心坐标和北京54坐标或当地坐标的控制点，由水准网资料可获得选用点的高程，利用系统的相关软件可求解出各测段的7个(或3个)转换参数。为了得到RTK高程，还

8、要求取测段比较准确的高程异常模型。4)基准站的选定和安置。根据各测段的控制点情况，选择坚实稳定、地势较高、临空面广阔、交通方便的位置作为基准站的架设点。为保证测量精度，基准站一般架设于各测段的中部，在基准站接收机上输入WGS-84坐标，各相关参数、天线高、作业名、测站名等。5)野外放样测量。通过卫星预报，选择最佳观测时间，实测时在流动站要正确输入各项参数及设计线路坐标，并做好初始化工作。四、中线测量与施工放样利用RTK-GPS功能，我们可以