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GPS―RTK技术在道路工程施工中的应用

　　 【摘要】近些年，随着科学技术的发展，越来越多的新技术被应用到工业生产建设中，在道路建设施工中测量是道路工程建设的其中一个难点难点，随着科学技术的进步，GPS-RTK技术被逐步引入到道路工程建设，打破了传统测量方法的瓶颈，给道路建设施工测量带来了一场技术革新浪潮，前景十分良好。对GPS-RTK技术的原理进行剖析，着重阐述其在道路工程建设中的实际应用，以便实现道路工程建设的现代化要求。
　　 【关键词】GPS-RTK技术，道路工程，施工应用
　　 一、前言
　　 随着科学技术的迅猛前进，各种技术应用于道路工程建设，实现了道路工程建设的现代化和科学化。道路工程建设的施工工期较短，工程内容复杂繁多，道路线形更是复杂多变，导致道路工程的测量困难重重。GPS-RTK技术是现代化测量技术的一种手段，利用这种技术很好的打破了传统测量方法的局限性，并且融合了长线程测量、高精确度测量等特点，满足道路工程建设现代化要求，给道路工程建设注入新鲜活力，在未来道路工程发展中的优势不可限量。
　　 二、 GPS-RTK技术的基本原理及优点
　　 1、GPS-RTK技术的基本原理
　　 GPS是全球定位系统的英文首字母缩写，技术原理是利用卫星上的无线电发射台和无线电测距，前者形成一个卫星导航定位提醒，后者交会确定卫星空间（一般三颗以上），最后将某个物体的位置精准确定。RKT测量技术即为动态定位系统，基本组成一个基准站和多个流动站，主要借助无线电数据传输，基准点选取点位精度相对较高的首级控制点（处在地势较高处，视野开阔，GPS卫星连续不断变化的位置，然后通过基准站为坐标、载波观测数据还有伪距观测值等借助无线电数据传输链来更好的将信息发送给每个流动站），流动站上设置接收器（参考站），便可以连续的对卫星进行动态监测，通过无线点传输设备对受基准站数据进行定位，再链接上计算机，从计算机显示器中便可以看到该流动站的具体测量精度和精度三维图。GPS-RTK技术（GPS-real time kinematic）也就是实时动态GPS测量技术，测量依据主要是载波相位方法，同时结合载波相位测量和数据传输技术，十分适用于这种实时差分GPS测量技术，具有明显的作用，是GPS测量技术发展中的重要技术突破之一，其研究意义和价值不言而喻。
　　 2、RTK测量技术在道路工程测量中的优点
　　 首先，测量作业效率可以得到有效提高，通常情况下，常见的地形地势下，借助于高质量的RTK设站，附近4 km半径内的测量工作可以一次性完成，传统竣工测量需要的控制点数以及仪器搬运次数可以得到有效减少，并且一名工作人员就可以完成全部的测量工作，只需要几秒钟就可以获得坐标，那么就有较快的测量工作速度，测量的劳动强度可以得到较大程度的降低，进而实现测量效率得到提高的目的。
　　 三、GPS-RTK在道路工程测量中的应用
　　 道路工程施工测量过程中，我们经常使用的是全站仪、水准仪等基本的地面测量仪器，这些传统的测量仪器存在诸多的缺点比如：自动化程度低、测量结果不直观、人员仪器多、工程量复杂、工作效率低下等。GPS-RTK技术与传统的相比，很好的克服了这些缺点，表现出明显的优势如：自动化程度提升、工作量减少、精确度加强等，正是如此，GPS-RTK技术才能在道路工程测量中得到广泛的应用
　　 1、测量控制
　　 静态测量控制是最常用也是效果最好的一种方法，尤其是针对长度大于一千米的道路和有立交桥、隧道等大型建筑物的道路，一般步先建立GPS网络。针对道路线路较短的那些道路，可以用RTK直接进行测量控制，定位精确，满足定位精确度要求后，迅速收集控制点数据，高效完成作业。
　　 2、绘制大比例地形图
　　 传统的测量方法先建立测图控制网络，然后碎部测量，最后绘制大比例地形图（1：2000或者1：1000），而道路选线的绘制开始就从带状地形图开始，这种方法不仅工作难度大，而且没有工作效率。采用GPS-RTK技术，基准设站点选择在测量区域（一般作业半径五千米以内）精确度较高的首级控制点，通过测量碎步点联测控制点收集局部的数据，借助传输线链接计算机，在绘图软件中输入采集的碎部点坐标和具体信息，即可自动绘制图形节省了大量的时间和劳动力，提高了测量效率，加快了施工进度，缓解道路建设的施工工期紧张问题。
　　 3、道路初勘测
　　 依据道路勘测设计的规范要求选择建设道路线路，有利于设计目标的实现。根据道路勘测设计的间隔时间，借助GPS-RTK技术中的RTK接收机对原有线路的数据进行采集，只要在道路两侧遇到了标志物就能定位，将定位好的数据通过无线传输到计算机内，利用相应的软件如：AutoCAD等即可选择良好的线路。
　　 4、测设道路中线
　　 通过计算机工作人员完成了大比例带状地形图的绘制后并且确定好了路线，公路标志就可以完全确定了。因为GPS-RTK技术中RTK有放样的功能，因此我们如果在计算机中输入中线主点坐标，就可以自动生成放样具体点位，并且每一个点不会重复放样，点点之间互不影响，各自进行放样，积累性的误差就得到了避免，精确度不受约束，最后得到精确度完全一样误差为零的点。
　　 5、道路纵横断面放样
　　 道路中线确定了以后，我们可以得到一组道路中线庄点，通过绘图软件计算路线纵断面和备桩点的横断面的具体坐标。这些数据来源于地形图绘制阶段，完全不需要进行现场的确认和重新测量，既减低了工作的重复率，又得到了精确的数据。工作人员的野外工作量明显减少，工作效率明显提高，工程进度大幅前进，为后期工作节省更多的时间和精力。必要时如果需要进行现场测量，借助GPS-RTK技术进行，也会达到事半功倍的效果。
　　 6、施工放样测量
　　 进行道路软件测量时可用于RTK测量系统的软件有很多，对施工中的点、线、面及坡度等放样，均可以满足方便以及快速的要求。一般只要达到RTK测量要求，那么精确度就可以达到厘米级。依据实际道路工程的情况和需求或者按照一定的放宽测量精确度的标准，进行精准度的确定，同时满足两个原则即：保障质量和高效经济。
　　 四、结束语
　　 综上所述，GPS―RTK技术的引进给道路工程建设带来新的曙光，是道路工程施工测量的新技术。这种技术不仅拥有高效率的测量和无限制的网络，而且受通视的影响较小，网络分布方便快捷，基准点选取灵活多变，很大程度的提高了测量工作效率，确保了道路勘测、放线精确度，满足现代化道路建设要求。不断完善和发展的GPS―RTK测量技术对于道路工程勘测设计、施工过程来说，具有积极的推动作用。
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