淺談RTK及其在高速公路福建某段施工中的應(yīng)用 沈秋池

1、淺談RTK及其在高速公路福建某段施工中的應(yīng)用 沈秋池    摘要：在測繪領(lǐng)域，隨著全站儀的推廣普及，傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、測距儀逐漸被取代。近年來，隨著GPS-RTK測量技術(shù)的發(fā)展，工程測量的作業(yè)方法更是發(fā)生了歷史性的變革。本文介紹了GPS-RTK定位技術(shù)的原理、特點(diǎn)及其在工程施工中的應(yīng)用，闡述了該方法的優(yōu)越性，以及它在使用上的方便和局限性。    關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng)；GPS-RTK定位技術(shù)；施工測量配合使用，使得我標(biāo)段雙向13km左右的征地紅線在短短的兩周內(nèi)就完成了。這樣高的效率使得工程進(jìn)度也大大地提高了很多，相比之前

2、用的全站儀一直轉(zhuǎn)點(diǎn)來跑點(diǎn)確定施工紅線來說快得多，原始的全站儀在這種較為茂密的森林里進(jìn)行轉(zhuǎn)點(diǎn)是相當(dāng)麻煩的，有了RTK的配合不僅減少了很多物力，而且在人力上也減少了很多。它只需要一人操作，不用后視與前視，可以省下很多人工，只要一人使用RTK確定范圍后面緊跟幾個(gè)進(jìn)行圈拉就可以了。在進(jìn)行施工場地征地時(shí)，在相關(guān)人員的配合下，確定施工用地范圍后，測量班就可以使用RTK先進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集完后可以使用RTK內(nèi)置的面積計(jì)算功能進(jìn)行面積計(jì)算，這樣可以節(jié)省很多時(shí)間，可以高效地完成多塊土地的測量以及面積計(jì)算工作。    2.5 RTK在橋梁樁基位放樣中的應(yīng)用RTK不

3、僅在施工紅線的確定中使用，RTK還可以在橋梁下部結(jié)構(gòu)中，可以在樁基孔位的放樣中使用。在確定完施工紅線，用機(jī)械清完表皮后，可以使用RTK的道路放樣功能，根據(jù)圖紙?zhí)峁┑臉短?hào)和偏距進(jìn)行初步樁位放樣，在確定點(diǎn)位后需要退出道路放樣界面到原始工程之星界面進(jìn)行坐標(biāo)的校核，設(shè)計(jì)院提供的坐標(biāo)表需要進(jìn)行計(jì)算核對，確保無誤。在樁基位初始放樣完后，現(xiàn)場技術(shù)管理員就可以根據(jù)樁基具體位置來修建施工便道以及施工平臺(tái)，在修完施工平臺(tái)后，再次使用RTK進(jìn)行樁基的具體位置放樣，在放樣前應(yīng)當(dāng)先在已經(jīng)過復(fù)測的導(dǎo)線控制點(diǎn)進(jìn)行校正，在確定無偏差后才能進(jìn)行樁位放樣，可以使用內(nèi)置的道路放樣功能進(jìn)行放樣，在輸入線路的要素后根據(jù)樁號(hào)和偏距來進(jìn)行

4、放樣。放樣過程中需要注意信號(hào)強(qiáng)度，在誤差允許范圍內(nèi)方可進(jìn)行放樣，如果誤差太大就需要使用全站儀進(jìn)行放樣。樁基開模后，在放樣樁基護(hù)樁保護(hù)點(diǎn)時(shí)需要使用全站儀來進(jìn)行精確控制。進(jìn)行切樁基中心點(diǎn)以及離樁基中心點(diǎn)距離來確定四個(gè)保護(hù)點(diǎn)的位置，保護(hù)點(diǎn)要進(jìn)行保護(hù)，以防發(fā)生偏移。    3 RTK在工程測量中的優(yōu)缺點(diǎn)相比傳統(tǒng)的測量儀器，RTK是新時(shí)代衍生的一種高端測量儀器。它的很多技術(shù)特點(diǎn)都得到一次飛躍，就拿道路測量儀器“全站儀”來與“RTK”進(jìn)行比較，來發(fā)現(xiàn)RTK的優(yōu)缺點(diǎn)。    3.1 RTK與全站儀相比下突出的

5、技術(shù)特點(diǎn)（1）測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學(xué)的難題。常規(guī)的測量方法在進(jìn)行放樣過程中一直無法擺脫這個(gè)難題，在測量放樣中有時(shí)需要轉(zhuǎn)好多次測站才能進(jìn)行放樣，這樣不僅使得精度大大降低了，而且還浪費(fèi)了很多時(shí)間，嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。RTK這一特點(diǎn)，使得選點(diǎn)更加靈活方便。在放樣中節(jié)省了大量的時(shí)間，工程整體進(jìn)度跟效益也得到了提高。但測站上空必須開闊，以使RTK接收衛(wèi)星信號(hào)不受干擾。    全站儀在測站之間必須要通視，必須從已知的控制點(diǎn)上進(jìn)行測站間的轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)待測物的三維坐標(biāo)。這種測站間的移動(dòng)相當(dāng)?shù)暮臅r(shí)，有時(shí)需要經(jīng)過好幾站才能實(shí)現(xiàn)測量結(jié)果。 

6、0;  （2）定位精度相對較高。一般雙頻GPS-RTK接收機(jī)基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm，GPS測量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長，GPS-RTK測量優(yōu)越性愈加突出。    （3）觀測時(shí)間短。采用GPS布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)每個(gè)測站上的觀測時(shí)間一般在45min左右，采用快速靜態(tài)定位方法，觀測時(shí)間更短。例如使用南方靈銳S82DGPS接收機(jī)的RTK法可在5s以內(nèi)求得測點(diǎn)坐標(biāo)。這樣在施工放樣中就可以節(jié)省下很多時(shí)間，提高工作效率，加快工程進(jìn)度。    然而在全站儀測量中，需

7、要經(jīng)過測站間移動(dòng)，如果需要經(jīng)過幾次轉(zhuǎn)移的時(shí)候，就要花費(fèi)大量的時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)測量，這種測量速度在如今快速發(fā)展的工程應(yīng)用中已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的沒法滿足需求了。    （4）提供三維坐標(biāo)。RTK測量在精確測定觀測站平面位置的同時(shí)，可以精確測定觀測站的大地高程。    在全站儀測量中，一般只能提供二維坐標(biāo)，高程要另外再測才能得到。這樣就要增加很多的測量程序才能實(shí)現(xiàn)，相比RTK直接提供三維坐標(biāo)，全站儀的三維坐標(biāo)測量慢了很多。    （5）操作簡便。RTK測量的自動(dòng)化程度很高。目前GPS-RTK接收

8、機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化，觀測人員只需將天線對中、整平，量取天線高打開電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測，利用數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測點(diǎn)三維坐標(biāo)。而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測等均由儀器自動(dòng)完成。這樣簡單方便的操作使得工作效率提高了很多，在進(jìn)行一些粗略放樣時(shí)它都發(fā)揮著舉足輕重的作用。能夠簡便地獲得需要的數(shù)據(jù)信息。（6）全天候作業(yè)。RTK觀測可在任何地點(diǎn)，任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行，一般不受天氣狀況的影響。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，幾乎現(xiàn)在的儀器都可以進(jìn)行全天候任何時(shí)段進(jìn)行作業(yè)了。    全站儀測量方法只適合在白天作業(yè)，一般夜晚不適合作業(yè)，要有很好的照明條件和儀器的夜

9、晚測量功能才能完成作業(yè)。    3.2 RTK在橋梁工程應(yīng)用中的缺點(diǎn)（1）容易受信號(hào)接收影響。在很多情況下RTK的信號(hào)接收不穩(wěn)定，在茂密的森林里面幾乎沒有信號(hào)，尤其的高等級(jí)公路橋梁工程中，需要的信號(hào)強(qiáng)度要更高，在沒有固定解的情況下，放樣就沒法進(jìn)行。    （2）在精密測量中精度達(dá)不到。在高等級(jí)的公路橋梁測量中，RTK的精度很難達(dá)到要求，它的數(shù)據(jù)總會(huì)上下偏移，如果在精度要求較高的情況下它沒法進(jìn)行放樣，需要使用全站儀進(jìn)行精密測量。在橋梁測量中，很多精度要求都相對都是很高的，只有在一些下部結(jié)構(gòu)中使用，在征地紅線放樣中也可以使用它進(jìn)行簡單快捷地放樣。    現(xiàn)在RTK的精度還有待進(jìn)一步的提高，全站儀的精度相對較高，它的測量結(jié)果較為穩(wěn)定。    4結(jié)束語隨著系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)，RTK已能夠達(dá)到厘米甚至毫米級(jí)精度的定位。因此，RTK系統(tǒng)逐漸被應(yīng)用于更多領(lǐng)域。例如大地測量、工程測量、地籍測量及各種類型的變形監(jiān)測中，并成為建立城市和工程控制網(wǎng)的主要手段。特別是在公路工程、高速公路建設(shè)、特大型橋梁工程、市政公用設(shè)施規(guī)劃與建