浅谈GPS—RTK技术在高速公路测量中的应用

浅谈GPS—RTK技术在高速公路测量中的应用

GPS全球定位系统应用技术已遍及国民经济的各个领域。特别是GPS-RTK测量技术也日益成熟，GPS-RTK测量技术逐步在测绘中得到广泛应用。本文将以高速公路测量的施工放样为例，概略叙述GPS-RTK技术系统在高速公路测量的施工放样中的应用。

标签：高速公路测量 施工放样 GPS-RTK测量技术 GPS-RTK流动站手簿

1GPS-RTK技术在高速公路测量的应用现状

高速公路测量的施工放样，只是工程测量的一个应用分支，它要求通过一定的方法采用一定的仪器把人为设计好的点位在实地标定出来，传统的放样方法很多，如经纬仪交会法放样、全站仪放样等。测量时点间要求通视，而且为避免误差积累过大，要分段施测，于是工作量大、速度慢、时间长。用GPS-RTK测量技术，只需在沿线每个碎部点上停留一两分钟，即可获得每点的坐标、高程，精度可以达到1cm～3cm，且整个测量过程不需通视，有着常规测量仪器不可比拟的优点。只需将放样点坐标数据或特征编码及属性信息输入GPS-RTK流动站手簿，在流动站进行放样操作时放样点的位置信息即可显示在手簿上，操作者可根据手簿提示完成放样工作，大大降低了放样难度，省时、省力。

1.1公路中线测设

公路选线确定后，需将公路中线在地面上标定出来。用传统方法测设时，至少需要2～3人。采用GPS-RTK测量技术，放样工作一人就可完成。放样前将线路参数如：起点终点坐标、曲线转角、半径等输入GPS-RTK的外业控制器，放样时根据屏幕上箭头指示的偏移量和偏移方位，前后左右移动，就可定出放样的点位。而且每个点位的测量都是独立的完成的，不会产生累积误差，各点放样精度趋于一致。

1.2公路纵、横断面放样

公路中线确定后，利用中线粧坐标，通过绘图软件，即可给出路线纵断面和各桩点的横断面。放样时，只需把要放样的数据输入到电子手簿，随时可到现场放样。而且软件可以自动与地面线衔接进行”戴帽”工作，并利用“断面法”进行土方量计算，大大减少了外业工作。与传统方法相比，在精度、经济、实用各方面都有明显的优势。

2全站仪与GPS-RTK在实际工作中精度对比

高速公路放样过程中，通常第一要保证精度。根据经验通常全站仪能够保持较好的精度要求。广河高速公路起点设于广州龙洞春岗立交，与华南快速干线相接，途经白云区太和镇，于八斗枢纽与广州北二环高速公路相接，萝岗区九龙镇，

增城市中新镇、小楼镇、正果镇，惠州市龙门县永汉镇、龙华镇、龙江镇、博罗县公庄镇、杨村镇、石坝镇，终点于河源市源城区埔前镇，接惠河高速公路，全长156公里。全线采用双向六车道沥青混凝土路面，路基宽度34.5米，设计行车时速为120公里。为了检验GPS-RTK在实际应用中的精度，我们选取部分路段，中桩用GPS-RTK和全站仪同时进行测量，检验对比情况见表一。由表中统计结果可以看出：坐标分量相差最大2.0cm，在工程测量规范规定的10cm限差之内。结论是利用GPS-RTK进行道路放样是准确可靠的，而且较大地提高工作效率。

3体会

通过应用GPS-RTK在广河高速公路标段施工放样的实践，总结出以下经验：

GPS-RTK定位精度高，在良好环境下平面定位 精度达到厘米级，在大多数环境里平面定位误差都能保证在2cm以内，能满足公路放样的精度要求；

节省费用，采用GPS-RTK技术进行公路放样，无须沿途布设图根控制点，而且作业时间，短，可以减少工作人员减少砍伐工作量，降低了工程成本和劳动强度从而提高了经济效益；

架设参考站的点位周边要开阔，无电磁场干扰，上空无遮挡并尽量避开山体对电台通讯的阻挡，这样移动站才能较快获得GPS-RTK厘米级精度并保持稳定；

在地形条件复杂的地区，如枝叶繁茂的山林地等采用GPS-RTK与全站仪相结合可以大大提高工作效率及成果质量；

在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下，由于这些地区地形条件的限制实施常规的测量比较困难，采用RTK-GPS进行测量控制测量、实地实时放样、中粧测量、点位测量等无疑是一种非常有效的手段；

局限性是在长期高速公路测量工作中，特别到路面层时，路已经基本成型，为了保持高精度测量，此时免棱镜全站仪的优势明显高于GPS-RTK。对于高速路小型桥梁涵洞的放样，基本都是采用全站仪进行。

4GPS技术在高速公路测量的前景

随着公路设计行业软件及硬件设备的发展，公路设计已经实现数字化及CAD化；减少数据转抄、输入等中间环节实现内外业一体数字化是公路勘测设计的趋势。在运用全站仪等仪器设备进行公路勘测时，经常受到通视及地理环境的限制，作业强度大、周期长、工作效率也较低。而运用GPS静态或快速静态方法建立总体控制网，可为勘测阶段测绘带状地形图，线路平面、纵、横断面测量提供控制依据。GPS-RTK技术在公路测量中的运用，大大提高了中线测量的工作效率，有着非常广阔的前景。

参考文献

[1]魏二虎、黄劲松.GPS测量操作与数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2004.

[2]匡金林.南方RTD/RTK原理及应用[M].广州：南方测绘网站，2004.