GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的应用

GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的应用

刘品虎

中国葛洲坝集团勘测设计有限公司  湖北省武汉市  430000

摘要：近年来，随着交通事业的发展，铁路工程建设数量得以增多。传统铁路工程测量主要任务是测绘地形图和放样，以服务铁路勘测和施工建设为主。随着现代测绘科技手段的不断发展，测绘技术的信息化、自动化、智能化可为铁路工程建设提供更多服务。高速铁路工程测量的内涵在不断丰富，外延也在不断拓展，不仅传统的土木工程测量广泛应用到铁路工程勘察设计、施工建设、运营管理全生命周期之中，而且大地测量、精密工程测量、摄影测量与遥感、地理信息等各类测绘技术在铁路工程测量中也得到大量应用。基于此，本文重点针对GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的应用情况展开研究。

关键词：GPS-RTK技术；高速铁路；测量

引言

测绘工作是铁路工程建设中的先行环节，也是铁路基础建设工程中最重要建设环节之一，对铁路建设起到基础性、决策性作用；也对工程质量、测绘技术的先进性、实用性以及智慧化管理起到了不可替代的作用。自2009年第一条我国高度自主化的武汉至广州高速铁路开通至今，参与铁路建设的测绘单位在多年的实践中积累了大量的宝贵经验，但业内普遍感觉现行的铁路测绘标准体系的建设和完善却显得滞后，不能够更好地适应当前我国铁路工程建设中专业的需要和发展。因此，本文主要研究了在高速铁路工程测量中GPS-RTK技术的应用。

1 GPS-RTK技术的原理

为了使GPS-RTK技术能够在高速铁路工程测量中发挥应有的价值和效果，在实际工作中需要加强对技术要点和原理的深入性解读，以此来为后续测量工作的顺利进行提供重要的保障。在这一技术方案实施的过程中，也称为载波相位，动态拆分技术利用已有的基准站位置对卫星载波进行观测之后，再通过观测到的数据与每一颗卫星的位置进行有效的协调，尔后再发送相应的载波完成信息的传递，得到最终的测量结果。这一技术方案属于动态化的定位技术，能够实时地提供相对应的数据，同时也可以接收连续性的卫星信号，通过电台将收集到的一系列数据进行传输，在流动站中接收相关的数据之后，再配合着卫星信号来搭建良好的数据链，利用拆分处理的方式，得出最终数据值之后进而做好信息的记录工作，使最终测量结果能够具备较强的可靠性。在实际处理的过程中，也可以将不同的数据制定为不同的坐标，配合着基准站的坐标，得出流动站的坐标之后再通过坐标转换得出相对应的坐标系。在技术实施的过程中需要完成数据的传输和处理，配合着无线通信网络加快信息传递的速度，从而为后续测量工作顺利进行提供重要的基础。在实际系统应用的过程中往往在测量区域的中心架设不同的基准站，并且周边没有任何的遮挡物，利用电磁信号来减少各种干扰问题，避免对后续的测量造成一定的影响。

2 GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的应用

2.1勘探线路

在铁路路线的选择和设计层面，GPS-RTK技术仍然具有重要价值。在选择位置时，需要加强研究和分析，为系统选择正确的路线，减少农场和房屋的数量，并充分利用旧道路。这就可以使用GPS-RTK技术来实施科学战略。根据GPS-RTK技术的工作原理，GPS-RTK接收机可以作为移动RTK系统中的“漫游器”，成为整个RTK技术系统设置选择的参考信道。从取景器收集数据，一旦收集到数据，开发人员需要使用计算机和数据分析软件来衡量数据并做出最佳决策。

2.2高程控制测量

用mmGPS测量地面高程，并标记摊铺合适高度，将摊铺机熨平板调整到合适高度（可借助一些其他物体，如垫木块等）。通过在加密点上架设GPS接收机做静态测量，之后对数据进行后处理，以获取能够控制整个施工区域的加密控制点。利用设计方给定的高等级控制点的高程坐标，采用水准闭合导线测量的方式，在控制点上或合适位置测得高程控制点。通过mmGPS流动站实时检测摊铺的效果，根据反馈值对两侧的箭头进行调整，正常工作状态下调整箭头变动很小，几乎为零。点击高程控制按钮，点击match使高程调整值归零，消除之前由于测量不准确存在的误差。

2.3线路的中线以及纵、横断面放样

与传统的交点积分方法相比，GPS-RTK技术在研究中更加高效。首先，在设计铁路的中线时，只需在每条车道的直线上添加网格并弯曲它们，然后将每个桩的库存编号输入计算机系统，然后输入一些基本数据，如平均角度、到直线的距离和弯曲长度、圆半径等数据就足够了，其他任务可以通过GPS电子手册完成。其次，在竖向上，只须将每个坡度的航道编号、垂线、曲线半径等信息输入GPS电子书，然后输入室内建筑测试软件，设计结果将根据路径特征自动创建。桩测试在设计和施工现场进行。最后，在路基地段，根据设计和施工要求确定断面形状、填挖方方法，最终确定边坡设计数据：坡度、宽度和断面截面。如果GPS电子手册有选项功能，系统会提供与设计和施工相对应的视图文件，以满足必要的定位要求。使用GPS-RTK技术进行分析，收集路线导航所提供的所有数据，无需额外进行数据收集和测量，减少铁路建设费用和建设周期。

2.4 GPS-RTK技术可防止错误初始化的发生

此外，工轨测量GPS-RTK技术应用可以防止工轨测量中的错误。在火车发动机测量系统中，如果研究人员在同一路线上的一个地方进行两次调整，则会错误地重新开始。在测量过程中意外启动有两个主要原因。首先，有一些限制，例如影响轨距无线电信号源传播的流动站和列车轨距语音站附近的树木。第二个问题是，在铁路工程师的研究中，流动站与车站之间的距离太大，以至于卫星图像的影响可以忽略不计，员工很难测量出准确的数据量。在火车发动机测量系统中，当出现错误时，启动时间通常会超过6分钟，而RTK技术可以应用于火车发动机，这样只有员工需要减少流动站与车站之间的距离。测量工作期间到射频范围的1/2，同时在列车工程标准周期总和中均方根误差应降至8以下，这可以提高系统工程测量的效率和效率。

2.5质量控制

GPS设备必须遵守年检制度，应按期送往国家授权测绘仪器质量监督检测机构进行检定，检定有效期内也应定期按照全站仪操作规程进行自检，以确保仪器正常运行。测量脚架和对点基座应定期检查校正，杜绝使用故障设备。测量成果的计算应由具备测量专业技术资格的人员来完成，计算人员必须认真抄录原始记录及起算数据。

结语

综上所述，GPS-RTK对于测量和管理建设的各个部分非常有用。与以往的测量设备相比，该工具具有测量时间更短、运行效率更低、精度更高等诸多优点。但是，在某些情况下，必须仔细准备技术。进行搜索时，需要注意基站的位置，选择聚焦区域、指令长度、开放位置，保证信息质量，周围没有磁场。此外，还需要对综合调查结果和基层检修结果进行调整，如此使用这种观测调整系统可以获得高精度。

参考文献

[1]李志菁.工程测量应用GPS-RTK技术的分析[J].建材与装饰,2018(19):222-223.

[2]李杏.GPS-RTK技术在工程测量中的应用分析[J].资源信息与工程,2018(1):134-135.

[3]刘发明.GPS-RTK技术在工程测量中的应用浅析[J].中国地名,2013（11):58-59.

[4]原宜坤,汪洋.浅谈GPS-RTK技术在工程测量中的应用[J].山西建筑,2007(32):359-361.

[5]胡明.GPS-RTK技术在数字化地形测量中的应用[J].华北自然资源,2021(5):69-70.