智能科学技术论文:全球实时动态测量技术在道路规划测量中的应用

　　全球实时动态测量技术在道路规划测量中的应用
　　田浩
　　贵州省交通规划勘察设计研究院
　　内容摘要：RTK测量技术除具有GPS测量的优点外，同时具有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点，因此可以提高生产效率。文章在概述RTK技术的基础上，探讨了RTK技术在道路规划测量中应用。
　　关键词：GPSRTK，规划测量，应用
　　随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展，RTK(RealTimeKinematic)测量技术也日益成熟，RTK测量技术逐步在测绘中得到应用。RTK测量技术因其精度高、实时性和高效性，使得其在道路测绘中的应用越来越广。
　　一，RTK技术概述
　　实时动态(RTK)测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术，其基本思想是:在基准站上设置1台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。
　　RTK测量系统一般由以下三部分组成:GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。
　　二，RTK技术在道路规划测量中应用
　　RTK技术是以载波相位观测量为根据的实时差分测量技术，是GPS测量技术发展中的一个新突破，在高速公路测量工程中具有广阔的应用前景。
　　RTK定位技术需要在两台GPS接收机间增设一套无线数字通讯系统，将两个相对独立的GPS信号接收系统联成有机整体。基准站通过电台将观测信息和测站数据传输给流动站，流动站将基准站观测信号进行差分处理，解出两站间的基线值，同时输入相应的坐标转换和投影参数，实时得到测点坐标，因此，RTK技术还有很强的数据处理能力。
　　其原理是，在精度较高的首级控制点上安置一台GPS接收机，对所有可见卫星进行连续观测，并将其观测数据通过发射台实时地发送给流动观测站。在流动观测站上，GPS接收机在接收卫星信号的同时通过接收电台接收基准站传送的数据，然后利用电子手簿根据相对定位的原理，实时地计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。实时动态定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式，两种定位模式相结合，在公路路线勘测设计中应用于地形图测绘、公路中线测量、纵横断面测量等，并可将数据导入计算计用路线CAD软件进行设计计算和绘图。
　　道路控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点，道路I、II、III级导线大多位于地面，随着道路建设的飞速发展，这些点常被破坏，影响了工程测量的进度，如何快速精确地提供控制点，直接影响工作的效率。常规控制测量如导线测量，要求点间通视，费工费时，且精度不均匀。GPS静态测量，点间不需通视且精度高，但需事后进行数据处理，不能实时知道定位结果，如内业发现精度不符合要求则必须返工。应用RTK技术将无论是在作业精度，还是作业效率上都具有明显的优势。
　　三，RTK在道路定测中的作业模式
　　1．1选择作业时段
　　道路沿线地物地貌复杂多变，为获取完整的数据，必须根据卫星可见预报和天气预报选择最佳观测时段。卫星的几何分布越好，定位精度就越高，卫星的分布情况可用用Planning软件查看多项预测指标，根据预测结果合理安排工作计划。
　　RTK测量技术用于道路中线放样，放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径等输入RTK的外业控制器，即可放样。放样方法灵活，即能按桩号也可按坐标放样，并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移动，直到误差小于设定的为止。
　　在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界址点坐标，确定土地使用界限范围，计算用地面积，在土地分类及权属调查时，应用RTK技术可实时测量权属界限、土地分类修测，提高了测量速度和精度
　　1．2建立测区平面控制网
　　根据实情，用GPS静态测量方法建立测区控制网，相邻点间间距5－8公里，并与国家点联测，求出各控制点平面坐标，同时投影变形不得不考虑，变形的程度与测区地理位置和高程有关，道路线路短则数十公里，长则上千公里，跨越范围广，线路走向、地形情况千差万别，长度变形各不相同。因此必须采取相应的措施消弱长度变形。
　　1．3高程控制测量
　　GPS得到的高程是大地高，而实际采用的是正常高，需要将大地高转化为正常高。而测区的高程异常是未知数，且高程异常的变化较复杂，特别在山区精度较差。此外，新线定测要求约每隔2KM设置水准点，而有些地形环境不能满足GPS观测的条件，采用高程拟合的方法拟合的高程精度不能得到保证。完全用GPS替代等级水准难度大。因此等级水准仍采用水准仪作业模式。
　　1．4放样内业数据准备
　　利用测量内外业一体化程序完成全部计算工作。将线路的起点坐标、方位角、加直线长度及曲线要素输入，程序根据里程计算出全线待放样点的坐标，其中直线上每50米一个点，曲线上每10米一个点。按相应的数据格式将放样点坐标导出成TrimbleDC文件，通过DataTransfer将DC文件导入到外业掌上电脑供外业调用。
　　四，结论
　　RTK在道路规划测量中有着广泛的运用，比传统的测量仪器，有着省时省工且精度高等特点，但其在碎部测量中的应用还是有一定的限制。在进行测量时，主要注意事项是基准站选择要在比较中心、位置空旷开阔的至高点上，且周围无磁场的影响，这样流动站接收的信号好。宜用双频接收机连接支架观测。
　　参考文献：
　　［1］刘业光,王磊;广州市建设工程测绘自动化系统的设计与实现［J］;地理空间信息;2006年03期.
　　［2］王亚军,杨俊生;GPS在城市控制测量中的应用［J］;隧道建设;2003年06期;53-54.