关于GPS-RTK技术的道路横断面测量方法的研究

关于GPS-RTK技术的道路横断面测量方法的研究

发表时间：2016-01-05T14:13:49.577Z 来源：《基层建设》2015年18期供稿作者：黄枭昌1 徐萍2

[导读] 江西中煤建设集团有限公司本论文就结合这种新型的GPS-RTK测量技术的基本原理与优势对其的测量方法作深入分析与研究。1江西中煤建设集团有限公司江西南昌 330001

2江西省煤田地质局普查综合大队江西南昌 330001

摘要：随着社会经济的不断发展，道路也随之得到不断的建设与发展。在道路横断面的检测与维护方面，过去传统所用的测量方法具有工作效率低下，测量精确度不高以及工作量大等缺点，经过长久的努力，工作人员研发出新型的测量方法即GPS-RTK技术。本论文就结合这种新型的GPS-RTK测量技术的基本原理与优势对其的测量方法作深入分析与研究。

关键词：道路横断面；GPS-RTK；测量方法；基本原理

引言

一般来说，道路横断面的测量方法指的就是采取精密的水准测量仪将道路两端的横梁点的高度差测量出来，其主要应用于地面较平坦的场地。但是经过了长期的实际操作，工作人员发现此种测量方式并不适用于范围较大的测量场地，因此，经过了科技创新，专家们研发出一种新型的测量方法，叫做全站仪测量法。这是一种充分利用先进的GPS技术进行测量的全新方式，将其与RTK技术相结合，可以大大降低操作成本，提高测量效率与精确度。

一、GPS-RTK横断面测量技术的基本原理与优势

GPS-RTK是最近兴起的一项全新道路横断面测量技术，其具有一定的精确性，高效性与灵活性。相比于传统的的道路横断面测量方式，其在地势复杂，地理条件恶劣的地区也能发挥出重大的作用。

其的基本工作原理大致可以总结为：在流动站工作时，其会接收到基准站收集的载波相位测量值、伪距测量值，基准站的具体位置等相关信息，随即，其再将所接收的载波相位测量值进行数据的剖析与分析，得到基准站与流动站之间的距离位置差，并依次计算出流动站的具体位置。在使用GPS-RTK技术进行外界作业时，与传统的道路横断面测量方式一样，需要先对道路的横断面进行三维立体的测量。为了保障流动站能够在测量区随时接收到数据信号，需要将基准站安排在测量区域的中部位置，为了进一步提高测量数据的精确性，工作人员可以采取在测量区的不同方位的地方分设不同的坐标点，这样才能获取切实的坐标位置，才能更好的转化为测量数据。这其中也是要根据一定的转化比例，大概数据为：1.0000321左右。

测量区域一般都处于平原，地势平旷的地区，因此，GPS仪器在使用时接收的信号情况也较为良好。通常最迟会在3s内接收到数据信息，在测点的同时已经就完成了设置样点的工作，十分便捷。通常都会遇到一些局部区域受到信号干扰，接收信号不好的地方，这时就需在GPS仪器中增加历元次数，或者采取多次重启机器的方式。在具体测量工作开始前，要对水准仪进行校正测试。

二、使用GPS-RTK横断面测量技术的工程介绍与配置

这里所提到的GPS-RTK横断面的测量技术的优势主要指的是其的精确度分析。在采用RTK技术方式进行道路横断面的测量时，一般来说所设置的测试点所测试出的精度都是同等的，这就不会导致误差差距的存在。但是为了更好地发挥GPS-RTK新型技术的作用，笔者结合大藤峡水利枢纽工程的道路横断面的测量案例建议工作人员可以从以下几个方面促进其的性能发展：

2.1具体的仪器准备：

（1）基准站：在大藤峡枢纽水利工程中，我们选用的接收机的型号规格为DSNP SCORPIO 6502 SK和SCOR-PIO 6002 SK各一台。除此之外，还需要准备好电源一个，连接电缆等。

（2）流动站：这里我们选择使用的是DSNP SCORPIO 6502 MK类型的接收机，以及其所需的其他配件等。

（3）RTK技术的处理程序软件等。

2.2在测试区建立联系调控网

沿着江河沿岸，工作人员成立了采用GPS技术的工作小组，这个控制网的类型为75点组成的D级GPS网。在控制区内还存在D级GPS 网尚未覆盖的地方，这些地方再采用高级的E级GPS网进行完整补充。除了在实际操作中要考虑GPS 技术的实施，还需要对RTK测量技术进行切实的分析与研究：

（1）在不同的参考点安装好适应的GPS 系统之后，还需要提供巨大的接收空间，这样便于RTK技术的使用，其可以尽其最大限度的去接收卫星传达的数据信息，使其的工作效率得到保障。如果保持着对3颗以上卫星的实时勘测与追踪，还要保证其所绘制的三维图纸的完整度。

（2）在测量面上，工作人员都会设置两个测量点，要想计算两个测量点之间的距离，这就是由仪器的精密程度所决定的，与此之外，两点之间的高程差异距离也是其中的一个影响因素。

（3）为了确保设置布点的位置之间便于工作人员进行通视，就要对设置的布点进行防信号干扰的预测测试。

三、GPS-RTK横断面测量技术的实施步骤

3.1明晰测量数据，将数据实现导入

在测量道路的横断面前，需对横断面的各个物理属性了解清楚，例如横断面的规格，大小，宽度与厚度等。再在其中设置两个不同的测量点，注意两个测量点最好要在同一水平线上，随即利用两点法，为每一个需要测量的横断面设置一条便于测量的直线，将这些直线汇合形成一个巨大的信息库，同时高新的科技导入软件起到了十分重要的作用，其可以在键入坐标位置的过程中，实现数据与位置的全自动导入替换。

3.2设置基准站的注意事项

在设置基准站前需对基准站的基本性能有个深入的了解，再结合所需测量横断面的实际状况选择一块合适的最好是较为广阔的区域进行基准站的设置工作。这样其所接收与发送的信号才能辐射得更广。在此基础上还要注意做好GPS接收机得安装与设置工作，保证其性能的良好，还需要连接好所需用的网线，将一切所需使用的机器进行调节，并激发其进入良好的工作状态。

3.3进行校正设置点的工作

基准站设置并成功启动后，紧接着就要做好校正设置点的工作。在测试区域内工作人员事先预埋下2至3个控制点，这样便于坐标与位置的交替转化工作。所设置控制点的要求是极其严格的，所设置的控制点需安排合理，要确保每个控制点之间的接收信号互相不会干扰。

3.4在实地进行测量试验

实地的测量就需要用到实现所建设的直线信息库，在图中，我们可以清晰的找到道路所测量的横断面以及几个控制点的位置，因此，工作人员只要根据图中的测量点之间的距离与发展方向，就可以对横断面的发展趋势有了初步的了解。此个横断面测量完毕后，再进行测量点的转移，记住基准站是不可转移的，其是被事先调试并固定好的。

3.5将测量的结果成功的记录到计算机中，形成数据

在对道路的横断面测量工作结束后，就要积极的收集测量数据，将测量仪器确保安全无误的放置好，若是对不同距离里程的横断面进行测量后，就要统一的收集测量数据，保证数据收集的准确性与完整性。此时就可以采用最新的绘图生成软件，叫做CASS，工作人员将测量好的数据导入到CASS所在的文件夹中，其会自动进行匹配，自动绘制出工作人员需要的测量分析图。

四、结语

根据实验结果表明，GPS-TRK测量技术可以在道路的横断面中发挥出重要的作用，并且其的精密度也是极高的。在使用GPS 技术进行全面勘测的基础上再加以RTK技术的细致测量，工作人员就会对道路横断面的测量物理属性了解的十分详细，并能准确的认知横断面的发展方向，以免因为某些误差导致横断面的测量数据产生偏差。最后，笔者建议可以在使用GPS-RTK测量技术的基础上再加上南方软件CASS的帮助，会更加便捷的绘制出横断面的详细图像，这会更加便于工作人员的分析与研究。参考文献：

[1]徐亚楠.基于GPS-RTK技术的道路横断面测量方法研究[J].测绘通报，2013-10-08.

[2]韩棚举，王经国.GPS-RTK测量技术在公路工程测量中的优势[J].科技视界，2013-02-15.

[3]吴康.GPS-RTK技术在水利工程测量中的应用研究[J].科技与企业，2014-09-24.