1、GPS 技术应用于公路测量中的现状探讨摘要:GPS 技术应用于公路测量是一项新技术,实时动态(RTK)定位技术在公路测量中有十分好的前景。本文主要介绍了 GPS 中的 RTK 技术在公路测量中的应用。 关键词:GPS;RTK;静态定位;动态定位 中图分类号:U412.24 文献标识码: A 文章编号: 1、GPS 技术发展现状 全球定位系统 GPS(GlobalPositioningSystem)具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能,能为用户提供精密的三维坐标。它利用相对测地定位是利用 L1 和 L2 载波相位观测值实现高精度测量,根据算法模型,设计了静态、快速静态以及 RTK
2、 等作业模式。静态作业模式主要用于首级控制测量;快速静态测量以其高效的作业效率与厘米级精度广泛应用于一般的碎布测量;而 RTK 测量以其快速实时,厘米级精度等特点广泛应用于数据采集(如碎部测量)与工程放样中。 2、GPS 技术在公路测量中的应用前景 常规测量方法受横向通视和作业条件的限制,作业强度大,且效率低,大大延长了设计周期。勘测技术的进步在于设备引进和技术改造,在目前的技术条件下引入 GPS 技术应当是首选。当前,用 GPS 静态或快速静态方法建立沿线总体平面及高程控制网,为道路勘察测绘带状地形图,路线平面、纵面、横断面测量提供依据;在施工阶段为桥梁,隧道建立施工控制网。RTK(实时动态
3、定位)技术的应用在公路工程中有着非常广阔的前景。下面就 RTK 技术在公路勘测中的应用作简单的介绍。 3、RTK 技术在公路测量中的应用 3.1 实时动态(RTK)定位技术简介 实时动态(RTK)定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS(RTDGPS)技术,实时动态定位(RTK)系统由基准站和流动站组成,建立无线数据通讯是实时动态测量的保证,其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点,安置一台接收机作为参考站,对卫星进行连续观测,流动站上的接收机在接收卫星信号的同时,通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据,随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样用
4、户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况,根据待测点的精度指标,确定观测时间,从而减少冗余观测,提高工作效率。 3.2 应用于公路勘测 实时动态(RTK)定位在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、前端数据采集。动态(RTK)定位测量前需要在一控制点上静止观测数分钟(有的仪器只需 210s)进行初始化工作,之后流动站就可以按预定的采样间隔自动进行观测,并连同基准站的同步观测数据,实时确定采样点的空间位置。目前,其定位精度可以达到 30 毫米以内。实时动态(RTK)在公路勘测阶段有着广阔的应用前景,可以完成地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作。测量
5、24S,精度就可以达到 13cm,且整个测量过程不需通视,有着常规测量仪器(如全站仪)不可比拟的优点。 3.3 RTK 技术的优点 实时动态显示经可靠性检验的厘米级精度的测量成果(包括高程) ; 彻底摆脱了由于粗差造成的返工,提高了公路勘测作业效率。作业效率高,每个放样点只需要停留 12s,流动站小组作业,每小组(34 人)可完成中线测量 510km.若用其进行地形测量,每小组每天可以完成0.81.5km3 的地形图测绘,其精度和效率是常规测量所无法比拟的。在中线放样的同时完成中桩抄平工作。应用范围广可以涵盖公路测量(包括平、纵、横) ,施工放样,监理,竣工测量,养护测量,GIS 前端数据采集诸多方面。如辅助相应的软件,RTK 可与全站仪联合作业,充分发挥 RTK 与全站仪各自的优势。 4、结语 GPS 在公路勘测中的应用,对高等级公路的勘测手段和作业方法产生了革命性的变革,极大地提高了勘测精度和勘测效率,特别是实时动态(RTK)定位技术将在公路勘测、施工和后期养护、管理方面有着广阔的应用前景。 参考文献: 刘基余、李征航、王跃虎、桑吉章。全球定位系统原理及其应用,测绘出版社 CH200192,全球定位系统(GPS)测量规范 GPS 测量数据处理教程 JTJ061-99,公路勘察规范