基于GPS RTK技术的铁路工程测量研究
来源:用户上传
作者:
摘 要：随着当前我国科学技术的快速发展，我国在管道线路工程测量中通过应用GPS RTK技术改善了我国传统管道线路测量过程中的相关问题和不足之处，本文中便具体研究了基于GPS RTK技术在铁路工程测量中的应用，文中首先分析了铁路工程测量中GPS RTK技术技术的应用原理，然后对GPS RTK技术在铁路工程测量中选线测量、定线定位测量中的应用进行分析，之后再介绍了GPS RTK技术如何在铁路工程测量中防止错误初始化的发生。
关键词：GPS RTK技术;铁路工程测量;技术研究;参考意见
1 引言
测量工作是我国铁路工程建设前期最重要的一个环节，在铁路工程测量过程中需要对铁路工程前期的线路设计进行测量、土地征用进行测量、基础开挖进行测量、施工安装进行测量，以及在铁路工程后期的维护检测过程中测量工作都发挥了重大的作用。当前在我国铁路工程测量中已经应用了GPS RTK技术，通过GPS RTK技术在铁路工程中的应用，使我国当前的铁路工程测量工作发生了巨大的改变。现阶段GPS RTK技术主要应用于我国铁路工程测量中的选线阶段、定线阶段、定位管理等相关环节中，从而促进了我国铁路工程的健康发展。
2 铁路工程测量研究中GPS RTK技术的应用原理
GPS RTK技术是美国在上个世纪80年代，美国政府为了更方便其军事活动从而研制出的一款全球定位导航测试系统，通过应用GPS RTK技术便可以在全球的任何地方、任何时间内为系统操作者提供准确的三维坐标和时间信息。GPS RTK技术与传统的Gps定位技术一样，主要通过该系统中的参考站和流动站提供相应的Gps传感器从而实现测绘过程中的同步观测功能。
在GPS RTK技术在应用过程中必须要通过相应参考站上的传感器，才可以对使用者传回精准的定位目标，此外通过参考站还可以将使用者自己的已知目标与原始的参考数据进行综合分析，然后再通过相应的数据反馈就可以计算出流动站的准确位置。在这项技术的应用过程中需要通过无线电调制解调器进行参考站流动站之间的数据传输，此外流动站在接收无线数据的过程中也需要通过无线电调制解调器对数据信号进行解调。在测量中所使用的GPS RTK技术，可以将流动站的坐标进行及时的显示和记录，然后将该坐标建立在参考站已知的坐标上，通过这种方式进行测量的基线基准度可以达到1～2毫米误差之内。
3 GPS RTK技术可应用于选线测量
通过在铁路工程测量中应用GPS RTK技术，可以对铁路工程线路的走向进行优化设计，这样就可以最经济的线路路径方案来为铁路施工方创造巨大的经济效益和社会效益。对铁路线路进行路径优化的过程中传统的测量方式是通过高分辨率的卫星图片和相应的行测资料进行实现，但是在一般的铁路工程测量过程中是无法应用到这些相关的资料。现阶段铁路工程测量过程中便可以通过GPS RTK技术来收集相应的地形图，从而实现铁路工程线路的优化设计。
在铁路工程线路的优化设计过程中，影响铁路工程优化施工的因素有多种多样，例如：地质不好的内涝区、矿产区、居民区等，而通过GPS RTK技术便可以对铁路路径有影响的区域进行准确的识别和测量，并在地形图上标出这些地点的坐标，然后通过计算机软件便可以形成相应的CAD图，设计人员并可以在计算机上对铁路工程的路径进行调整，从而合理的确定铁路工程路径的走向及各个转角的坐标。
4 GPS RTK技术可应用于定线定位测量
通过在铁路工程测量中应用GPS RTK技术，可以更好地对铁路工程进行定线定位测量。在铁路工程定线定位测量过程中通过应用GPS RTK技术便可以实现铁路工程中动态测量的功能，操作人员只需要将铁路工程各个转角坐标输入到计算机系统中，然后便可以直接得到两个转点间的相应直线，此时工作人员只需要在实地进行放样，并可以直接测得两个转点间直线桩、断面点之间的里程。同时通过相应的Gps数据处理软件还可以将电线定位测量中的相应数据生成一定格式的文件，如果将数据文件直接输入到软件中便可以形成绘制成功的平断面图。这样铁路工程电线定位测量过程中，测量人员只需要通过GPS RTK的操作手册就可以自行的设定相应的定位点，在减小测量过程中的误差。同时在测量中可以对一个直线段上的相应参考站进行准确的定位，这样就可以在每次换参考站的过程中对参考站上已经确定的直线桩进行校对测量。
5 GPS RTK技术可防止错误初始化的发生
通过在铁路工程测量中应用GPS RTK技术，还可以在铁路工程测量中防止出现错误初始化现象的发生。在铁路工程的测量过程中，如果测量人员在同一条直线同一点进行两次初始化放样的点不同，那么便会出现错误初始化的现象。
在测量过程中出现错误初始化的原因主要有以下2点：第1点，在铁路测量中的流动站或参考站附近具有大量的树木等障碍物，从而影响了铁路测量中的无线电信号源传播;第2点，铁路工程测量中流动站的距离与参考站之间的距离太远，这样就会造成卫星的成图效果是质量较差，工作人员难以对卫星成图中的相应数据量进行准确的识别。在铁路工程测量过程中，通常如果出现错误初始化，那么一般初始化的时间都会超过6分钟。而通过在铁路工程中测量应用GPS RTK技术并可以很好的防止错误初始化的发生，这只需要工作人员在测量过程中将流动站与参考站之间的距离缩减至无线电台标称距离的1/2，同时还需要在铁路工程方向测量中将整周值中的误差RMS量小于8，便可以有效的提升铁路工程测量过程中的工作质量和工作效率。
6 GPS RTK技术可应用于短边加桩的处理
在铁路工程测量中应用GPS RTK技术，还可以对短边加桩进行有效的处理。这主要源于通过GPS RTK技术进行定线定位的过程中，如果直线桩桩间的距离在300～400米之间，那么两个直线桩之间便可以通视，可是在实际的铁路工程测量过程中，由于受到地质条件的影响，所以测量人员在测量过程中大部分直线桩之间的距离都会超过500米以上，这样就导致了两个直线桩之间无法进行通视，从而给铁路工程测量工作带来一定的影响。
但是测量人员通过GPS RTK技术进行定线，并可以将直线桩在任意的400米位置进行布设。如果两个直线桩之间无法进行通视，那么测量人员只需要在两个直线桩之间距离200米处再打上相应的直线桩，然后通过坐标来定义直线，这样就可以通过反算方位角和坐标法来确定线路的正确方向。
7 GPS RTK技术在铁路工程测量中的应用步骤
GPS RTK技术在铁路工程测量中的应用步骤首先需要测量人员在铁路工程测量区域收集相应的控制点资料，当测量人员对测量区域中的控制点坐标、中央子午线、坐标系、地理地形等相应的物理量进行掌握后，便可以通过GPS RTK技术在WGS-84坐标系中进行工程测量和定位工作。在这个过程中测量人员首先需要选择适合的参考点和定位点，然后再通过GPS布网的方法就可以直接对铁路工程进行测量，在测量过程中可以通过基准站GPS设置原控制点，然后通过流动站将相应的坐标才送至参考站，就可以实现相应的测量工作。
8 結束语
通过GPS RTK技术在我国铁路工程测量中的应用，便可以有效的提高当前我国铁路工程测量工作中的工作质量和工作效率，从而促进我国铁路工程健康的发展。
参考文献：
[1] 刘金先.GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的应用[J].中小企业管理与科技旬刊，2012（1）：209.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15199932.htm
