基于RTK技术的城市道路断面数据的获取

摘要：随着社会的不断发展与进步，人们对于城市道路的要求越来越高，不仅仅局限于出行方便，更多的是行驶安全与布局合理。因此，对于一些城市道路进行改扩建成为发展趋势，在城市道路改扩建过程中，对于城市道路断面数据的获取就显得尤为重要，必须做到数据准确度高，测量快速，结果明确，才能在保证工程质量的前提下，提升工作效率。本文结合工程实际情况，就目前的RTK测量技术运用于城市道路改扩建工程进行合理地的分析与探讨。

关键词：RTK技术城市道路断面数据获取工程测量

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：

RTK(Real Time Kinematic)，即实时动态卫星全球定位。其主要是由一台基准站与若干的移动站共同组成，基准站与移动站共同接受卫星的实时测量数据，在接受的同时，基准站还将修正之后的数据通过两者之间的无线连接进行传送，移动站将接受的两者数据进行整理比较，以便取得更加准确的测量数据。RTK测量技术是采用CPS全球定位系统，利用卫星定位中的最新科学技术，通过载波的相位动态实时差分步法，来保证测量数据精准到厘米单位，大大的提高了测量数据的速度与精准度，RTK技术在地质测量工程中的运用，是测绘行业一个不可忽视的里程碑，下面我们进行详细分析。

一、RTK技术与城市道路

城市道路断面数据测量是整个道路工程测量中的重要组成部分，对于整体数据的影响程度无可置疑。在城市道路的改扩建工程中，其纵横断面的测量与线性设计是与新城市道路的建设不同的，改扩建工程中的道路断面无章可循，实际测量难度十分大，数据获取难度高。在传统的测量方法中，主要是用电子全站仪与水准仪作为基础，在实际断面中采用其他测量工具进行测量，这样的测量方法限制性十分大，对于测量人员的综合要求高，工作量大，且获得数据的准确度差，误差大，严重影响了道路纵横断面测量的结果。

在目前需要改扩建的城市道路中，由于以前施工技术的限制与多年的营运效果推促下，其纵横断面已经严重偏离了竣工时的线形，传统的测量方法想要测得准确的数据，无疑需要大量的人力、物力。 RTK测量技术是建立在实时动态卫星全球定位系统之上的，由一台基准站与若干的移动站共同组成的，基准站与移动站共同接受卫星的实时测量数据，在接受的同时，基准站还将修正之后的数据通过两者之间的无线连接进行传送，移动站将接受的两者数据进行整理比较，以便取得更加准确的测量数据。整个过程以计算机处理为核心，确保了实时数据的处理结果准确性与速度，同时，测量过程中，不需要繁琐的测量工具，工作量相对于传统的测量方法少了很多，误差小，测量结果一目了然。

二、RTK技术在工程测量中的应用

在所有的工程测量过程中，地质工程的测量环境不是一成不变的，环境的限制让整个测量过程体现出强度大、效率低、周期长、结果误差大等特点，因此，在同样的基础上如何克服以上特点是工程测量人员一直思考的问题，RTK技术的出现正好弥补了测绘技术上的缺陷，下面进行阐述：

（一）、RTK技术在地质工程测量中的应用

RTK技术是工程测量的新一代产品，是GPS测量技术发展的一个新突破，可以在一定程度上实现用户站的三维坐标与精准度，同时，通过强大计算机处理系统得到定位结果，便于整个基准站与用户站监测测量进度与精准度，从而可以根据数据判定整个测量过程是否偏离航向，是否产生冗余观测，控制在最少的工作量得到最大的工作效率。

（二）、RTK技术的工作原理

基准站在GPS全球定位系统的基础上接收到观测位与观测站坐标的相关数据，将接收的数据以电磁信号的形式发送给流动站，流动站在接受基准站数据的同时，也接受由GPS观测到的相关数据，在移动站数据处理系统中将接受到的两者数据进行实时的处理，再经过数据的转换，坐标的转换，最终给出精确的坐标位置，实现三维坐标的处理结果。

（三）实际工程举例说明

某城市的二环路是修建于二十多年前，集绿化、景观、交通为一体的城市主干道，由于城市的发展迅速，二环道路路基出现不均匀沉降，路面出现部分下沉，无法达到城市道路使用要求，因此，对该城市的二环道路进行整治。

3.1、改造前期准备工作

工程测量依据：《城市测量规范》GJJ8-99，市政工程测量的要求，整体的道路中线桩位与曲线测设的限差如下表：

表一：道路中线桩位与曲线测设的限差

纵断面测量：相邻水准点的高差与纵断面检测的限制误差在2cm之内。横断面测量的方法在直线部分必须与中线相垂直，在曲线部分必须在法线上。

3.2、控制网的布设

该工程的整体二环路长28.327km，采取每隔3km布设一个控制点，整体数据的处理按照E级网控作为参考。基准站的地理位置选择在地势比较开阔，位置比较高的控制点上面。

在测量过程中，RTK中桩放样与纵断面测量的时候，尽量都采取初始化测量两次，以此减少误差。整个工程采用一个基准站，两个移动站的测量模式，在基准站设置道路测量软件，输入测量主要要素，一台流动站需要进行中桩放样与纵断面的测量，另外一台移动站专门做横断面的测量，分工测量，综合汇总，大大提升了测量效率。下图为部分中桩、纵断面测量数据结果。

表二：部分中桩、纵断面测量数据结果

横断面测量：横断面的测量主要是沿中线方向大约每隔20m的距离，垂直于中线，在中线的两侧分别测量一定距离宽度的地形变化数据。在整个的测量过程中，RTK都采用同放样线路模式进行测量，横断面的流动站可以放置于任意的位置，基准站都会根据数据显示移动站距离中线的垂直距离，移动站只需要移动到设计程序中的移动桩号对应的位置，就可以根据地形的变化情况采集相应的数据，然后根据前面基准站记录的中线测量数据，计算出相应的桩号与横断面的数据即可。

就目前的RTK测量技术，在测量过程中一般为三种主要的应用模式，适用于不同情况下的工程测量：快速静态定位测量、动态定位测量、准动态测量。快速静态定位测量：主要是应用于静止状态的数据测量，对于客观的环境要求比较大；动态定位测量：一般是分为两步进行测量的，在开始测量之前锁定一个固定的静态点，进行一段时间的测量，在采集数据之后，发送到流动站接收机，流动站再对其他地方进行测量；准动态测量：准动态定位是在动态定位测量技术的基础上进行变化的，基本原理与动态测量一样，其在接受基准站数据的同时一方面也根据初始阶段的样本数据，对每一个的观测站观测到的数据进行计算，确定每个观测站的三维坐标，此测量方法具有测量速度快、精准度高、使用环境广泛等优点。

结束语：

RTK技术运用于城市道路断面数据的测量工程中，是GPS技术的一个新的里程碑，其不但吸取了传统的测量方法中的优良部分，还结合了GPS全球定位系统的新技术，具有：基准站架设次数少，测量工作量少，获取数据速度快，准确度高等优点。

在实际的道路断面数据获取过程中，条件允许的前提下，采用RTK一体化技术作业可以完全代替传统的作业方法，大大的缩短原有的工期，同时，纵横断面的数据不会因为所测地形图的变化而产生矛盾，最大限度的减少了野外工作量，节约工程成本，提高了工作效率，值得在测量工程中进行大力推广。

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