GPS-RTK技术在喀和铁路测量中的应用

GPS-RTK技术在喀和铁路测量中的应用（通用2篇）

GPS-RTK技术在喀和铁路测量中的应用 篇1

GPS-RTK技术在喀和铁路测量中的应用

GPS技术应用于铁路测量是外业勘测的一项重大技术革命,其应用及开发的前景十分广阔.尤其实时动态(RTK)定位技术在铁路测量中蕴含着巨大的技术潜力,通过对喀和铁路RTK的应用,阐述RTK技术的`在村庄密集区的高精度和高效率,为RTK技术推广和应用提供参考.

作 者：徐涛 作者单位：新疆铁道勘察设计院有限公司,新疆,乌鲁木齐,830011刊 名：中国新技术新产品英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年，卷(期)：“”(14)分类号：U2关键词：GPS-RTK测量 RTK作业模式 精度分析

GPS-RTK技术在喀和铁路测量中的应用 篇2

RTK定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS定位技术, 实施动态测量。RTK系统的组成包括基准站、流动站、观测手簿三个部分。在RTK作业模式下, 基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据, 还要采集GPS观测数据, 并在系统内组成差分观测值进行实时处理, 同时通过输入的相应的坐标转换参数和投影参数, 实时得到流动站的三维坐标及精度。

2 RTK在喀和铁路测量中的作业模式

喀什至和田铁路地势比较平坦, 地形变化不大, 但是喀什至莎车段, 村庄及障碍物密集, 通视条件很差, 这样RTK技术就得到了充分的应用, RTK技术的优势充分发挥。

2.1 控制测量

控制测量包含平面控制和高程控制测量, RTK测量前首先对整个测区进行平面控制和高程控制测量, 这项工作在喀和铁路初测中完成。

2.2 坐标转换参数计算

利用GPS静态测量方法建立的测区控制网, 合理选择控制网中已知的WGS84和北京54坐标 (或地方独立网格坐标) 以及高程的公共点, 求解转换参数, 为RTK动态测量做好预备。选择转换参数时要注重以下两个问题: (1) 要选测区四面及中心的控制点, 均匀分布; (2) 为提高转化精度, 最好选3个以上的平面和高程点, 利用最小二乘法求解转换参数。转换参数可以通过室内对初测GPS控制点解算, 也可以现场重新采集GPS点W84坐标, 实测计算。两种方法根据现场情况确定。

2.3 基准站选定

由于喀和线村庄比较密集, 对锁定卫星带来了困难, 所以基准站的选择尤其重要。基准站的设置除满足GPS静态观测的条件外, 还应设在地势较高, 四面开阔的位置, 便于电台的发射以及远离大功率无线电和大片水域。基准站设在具有地方网格坐标和WGS84坐标的已知点上, 也可未知点设站。

2.4 外业操作

将基准站接收机设在基准点上, 开机后进行必要的系统设置、无线电设置及天线高等输入工作。流动站接收机开机后首先进行系统设置, 输入转换参数, 再进行流动站的设置和初始化工作。通常公布的坐标系统和大地水准面模型不考虑投影中的当地偏差, 因此要通过点校正来减少这些偏差, 获得更精确的当地网格坐标, 且确保作业区域在校正的点范围内。

3 RTK在喀和铁路测量的精度分析

喀什至和田铁路全长485公里, 测区地势平坦, 喀什至莎车段村庄密集区有220公里, 180公里中线测量使用GPS-RTK测量, 剩余部分使用全站仪测量。作业时将基准站设在大致全线中心处, 距离最远待放样点2km多, 满足作业要求。通过对RTK测量成果分析, 说明RTK技术的精度在村庄及障碍物密集的地方是否满足定测的设计要求。

表1给出在里程DK167+000-DK170+400, 控制桩的设计与RTK测量的坐标比较, 控制桩的测量时间60秒, 使用脚架, 对中。

根据表1统计结果分析, X、Y方向上较差基本是正的, 表示了GPS系统性, X最大较差为+6mm, Y最大较差为+5mm, 我们认为RTK测量成果坐标质量可信。考虑到RTK这种偏差与基准站的精度相一致, 故基准站的点位精度要高, 基准站与流动站距离不能太远。

RTK高程测量一直我们关心的问题, 经过多年实践表明, 全站仪中线测量精度较高, 为检验GPS-RTK测量的精度, 我们事先用GPS放样一段中线, 全站仪复核, 表2将两种作业模式的高程成果比较如下:

统计结果分析, 最大高程较差为5cm, 主要是该测区土质较软, 根据文献【3】, 两次高差较差不超过10cm, 因此, 我们认为RTK测量成果坐标质量可信通过比较证明, RTK的精度完全能满足设计的要求, RTK技术能够在村庄及障碍物密集的地方应用, 而且RTK提高了精度和效率, 还大大的缩短了工期, 降低了成本。

4 RTK测量与传统测量的比较

RKT一个组共5人, 一天完成工作6km;全站仪一个组7人, 一天工作量3-5km。RTK大大节约了人力, 提高了进度。RTK不需要砍伐树木和庄稼, 降低了成本。GPS-RTK直接测设中线, 不需要打交切, 改变了定测作业模式, 不影响专业调查和横断面测量。GPS-RTK放线的结果更加接近设计线位。GPS误差不累积。

结束语

RTK技术不仅能达到较高的定位精度, 而且大大提高了测量的工作效率, 采用RTK技术使得铁路定测的外业测量一步到位, 省略许多中间环节, 大大减轻了测量人员的内外业劳动强度, 提高了工作进度, 因此RTK技术在铁路勘测设计领域有更广阔的应用前景。

参考文献

[1]徐绍锉、张华海等《GPS测量原理及应用》武汉大学出版社2001

[2]刘大杰《全球定位系统 (GPS) 原理与数据处理》同济大学出版社1999