RTK技術(shù)下的鐵路工程論文

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1rtk定位方法以及作業(yè)流程

1.1GPS-RTK定位的作業(yè)流程

（1）基準站的設(shè)置。為了能準確地進行鐵路工程的測量，首先應(yīng)根據(jù)工程的實際情況，收集工程場地附近的高等級已知控制點，并對這些已知控制點進行校核，以確?？刂泣c的精確性能夠符合工程使用的要求。但是在大多數(shù)情況下，僅僅采用收集得到的控制點是不便于直接在工程中進行使用的，因此應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實際情況而需要在測量區(qū)域內(nèi)加設(shè)控制點、聯(lián)測坐標(biāo)和高程。在進行RTK測量之前應(yīng)根據(jù)工程情況，選擇合適的基準站設(shè)置地點，并在其上安置接收機，同時對參數(shù)進行設(shè)置。

（2）坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。通常情況下，對于工程項目的建設(shè)，往往都是在地方獨立坐標(biāo)系中進行的，因此在進行RTK測量時應(yīng)對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)進行計算。利用至少三個控制點對RTK參數(shù)進行修正，其中必須求得七參數(shù)，求解得到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)之后，通過可以利用參數(shù)，即可根據(jù)參數(shù)利用測量控制器實現(xiàn)定位點工程獨立坐標(biāo)的實時解算。

（3）流動站測量定位。當(dāng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)確認無誤之后，即可根據(jù)工程的實際情況進行相關(guān)的測量定位放樣和測繪工作。

1.2GPS-RTK測量技術(shù)的主要優(yōu)點

（1）采用這種測量技術(shù)可以大大的減少控制點的布設(shè)數(shù)量，減輕工作量。

（2）可以實現(xiàn)全天候的實時觀測。

（3）根據(jù)不同的精度要求可以進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

（4）測量過程較為直觀。

（5）在地形起伏較大，同時植被較密集的地區(qū)進行測量時，在通行和通視方面均存在問題，而采用這種技術(shù)可以很好的解決這些問題。

（6）不需要較多的工作人員進行作業(yè)。

2工程概況

本工程為某鐵路工程，其長度為12km，路線穿過一森林公園，沿線具有較為密集的植被，同時地方復(fù)雜，高差較大，最大之處可達到400m。本鐵路工程主要有隧道、橋梁、路基等分項工程組成，其中隧道的數(shù)量一共有11座，總長為7849m，匝道橋長一共為5393m，橋梁和隧道的連接路線長度一共為1500m。鑒于工程所在地地形情況以及工程本身所具有的復(fù)雜性，本工程的測量工程具有一定的難度，同時本工程工期較為緊張，這又進一步加大了本工程測量作業(yè)的難度。

3測量方法和步驟

3.1基準站的設(shè)備

由于所收集到的高等級已知控制點的距離本工程路線較遠，因此根據(jù)規(guī)范的要求，需要在本工程路線附近布測平面控制點，一共布設(shè)15個，兼作為高程控制點，用作GPS基準站。在進行控制點的布設(shè)時，是按照C級GPS靜態(tài)相對測量精度施測，同時按照三等精度聯(lián)測水準高程。相鄰控制點之間的平均間距為1km左右，而最大的間距可達到3km左右。

3.2坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的確定

由于本工程所處的地理條件較為復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的地面測繪技術(shù)無法在滿足工期要求的基礎(chǔ)上完成如此大的測量工作量。因此必須采用高效的GPS-RTK測量技術(shù)。本工程采用的主要測量儀器為Trimble5800型GPS接收機，對這種儀器進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的確定主要有兩種方法。

（1）在施工現(xiàn)場采用RTK測量控制器進行測算時，首先應(yīng)從平面控制點中選擇出至少3個控制點，同時這幾個控制點均應(yīng)有高程，接著將這些坐標(biāo)輸入到測量控制器中，然后在施工現(xiàn)場逐點進行定位測量，每個點的觀測時間不得少于5min，當(dāng)這些控制點全部測量完成之后，即可通過測量控制器內(nèi)部的軟件自動計算出坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。通過工程實踐可以知道，采用這種方法進行參數(shù)的確定，需要花費較多的實際，因此并不實用。

（2）利用如前所述控制點的大地經(jīng)緯度和測算出的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)，在內(nèi)業(yè)中計算得到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，接著就可以直接將這些轉(zhuǎn)換參數(shù)輸入到測量控制器中。通過工程實踐可以知道，采用這種方式計算所得的轉(zhuǎn)換參數(shù)精確性較高，同時較為迅速。根據(jù)得到的轉(zhuǎn)換參數(shù)，在施工現(xiàn)場對控制點進行校核，每個點的觀測時間不得少于3s。接著將GPS靜態(tài)觀測成果與RTK觀測成果進行對比，RTK定位成果能滿足鐵路工程中一般測量工作的精度需要。

3.3分項測量

（1）普通控制測量。在收集的已知控制點或利用相對靜態(tài)技術(shù)加密的GPS控制點上，采用RTK測量技術(shù)進行連續(xù)觀測，觀測時間應(yīng)控制在3～5min，并加密測設(shè)部分控制點，從而確保采用全站儀在局部區(qū)域內(nèi)進行分項工程測量時，能夠滿足工程需要。

（2）定線放樣。首先應(yīng)在測量控制器中輸入線路中線的曲線要素，這樣在控制器內(nèi)就可自動生成線路圖。在整個定線放樣的作業(yè)中，控制器能夠?qū)崿F(xiàn)測點里程和偏移距的實時顯示，從而可以高效對放線工作進行指導(dǎo)。

（3）地形測繪。當(dāng)采用RTK進行地形測繪時，一臺基準站即可提供多個流動站的使用，因此可以同時進行多個小組的測量作業(yè)，從而可以實現(xiàn)高效的測繪作業(yè)。當(dāng)GPS信號受到地形的嚴重阻礙時，可以考慮采用全站儀與RTK技術(shù)相結(jié)合的方式對地形進行測繪，從而可以有效地額解決復(fù)雜條件下的地形測繪作業(yè)。

（4）縱、斷面測量。在本工程中需要對隧道、橋梁以及路基等多個分項工程進行測量，因此，進行縱、斷面測量其工作量較大，同時由于工期要求較為緊迫、精度要求等，并且施工現(xiàn)場的地形條件較為復(fù)雜，這給測量工作帶了巨大的挑戰(zhàn)。如果采用傳統(tǒng)的地形測繪技術(shù)，不僅需要投入較大的人力和儀器，同時測量精度也無法滿足要求，往往會出現(xiàn)斷面失真的問題。因此本工程采用RTK技術(shù)有效的完成了縱、斷面的測量工作，同時其測量效率高，精度好。

（5）專業(yè)調(diào)查與測繪。在本工程中需要事先對隧道、橋梁以及路基等多個分項工程進行專業(yè)調(diào)查，調(diào)查的主要內(nèi)容包括涵洞、較差道路、線路附近的建筑物等。

4結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，RTK測量技術(shù)利用其實時、快速、精度高等優(yōu)勢，在鐵路工程中的應(yīng)用開辟出了一種全新高效的測量模式?；诖耍恼峦ㄟ^結(jié)合實踐分析了RTK在鐵路工程測量中的實施流程，同時結(jié)合工程實例，系統(tǒng)地探討其在工程中的具體應(yīng)用過程，為同類工程提供參考借鑒。

作者：馮振科單位：中鐵七局集團第三工程有限公司