高速铁路工程测量中GPS-RTK技术的应用论文_ 张晓蒙

高速铁路工程测量中GPS-RTK技术的应用论文_ 张晓蒙

摘要:对于传统的GPS测绘技术,其在实际应用中需要待观测结束后进行解算操作,得到厘米级的精度,导致测绘效率大打折扣。而GPS-RTK技术是以载波相位为基础的实时差分测量技术,该技术有效弥补了传统GPS测量中存在的缺陷,提升了测绘准确性和效率。

关键词:高速铁路工程测量;GPS-RTK技术;应用

引言

随着我国科技的不断进步,在测绘技术上有了很大的进展和突破,尤其是北斗导航系统的建立和完善,为工程的测量提供了新的技术手段和方法,GPS-RTK技术是一种依托于GPS全新的测量技术,和GPS技术一样,不受天气、环境、地形的限制。因此,将这种技术应用在高速铁路工程测量方面,能有效提高工程测量的效率和精准度。所以,GPS-RTK技术在高速铁路的工程测量中,有着重要的作用。

1.GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的准备工作

1.1前期准备

工程测量工作涉及的内容较多,操作程序复杂,为了提升测量结果的准确性,需要将GPS-RTK技术与全站仪进行结合应用,首先需要做好前期准备工作,主要包括以下工作:(1)掌握GPS-RTK联合全站仪测量流程,即管理人员需要根据实际情况制定科学合理的测绘流程,然后根据流程开展后续测量工作,通常的测量流程包括资料收集、首级控制测量、图根控制测量、外业数据采集、内业数据处理和测绘成果整体输出等。(2)测量前,需要做好实际勘察工作。通常情况下,勘察工作包括测区的地理位置、经纬度、区域面积、行政区范围以及地形地貌等,根据勘察结果制定测量方案,以确保方案制定的科学合理性。(3)在GPS联合全站仪地籍测绘开始之前,应对各测绘仪器的参数进行调整,确定平面坐标系统、控制网布置以及高程测量控制网。

1.2满足工程质量的需求

为了提升高速铁路建设的质量,相关部门需要引进GPS-RTK技术。现阶段,高速铁路建设需要投入大量的资金,在出现质量问题时,会对施工过程带来不利影响,无法提升工程建设的经济效益,这就需要提升工程项目的质量。在高速铁路工程测量过程中,GPS-RTK技术具有很强的实效性,测量精度较高,为工程设计提供了更多信息和数据,有助于完善工程建设资料。因此,在高速铁路工程建设中,相关部门需要引进GPS-RTK技术进行测量,提升工程建设的质量。

1.3实际应用

应用GPS-RTK技术时,如果接收的卫星信号质量较差,会给后续工作造成严重的困扰,导致测量结果精度降低。对于信号较差的区域,需要借助全站仪进行测量,首先利用GPS-RTK技术在区域内建立符合精度要求的低级控制点位,然后应用全站仪对区域进行碎部测量,以弥补GPS-RTK测量中缺失的地形特征点位信息,从而有效提升测量精度。

2.GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的应用

2.1建立测量区域平面控制网络

GPS-RTK技术能通过静态测量法,通过在构建相连的测量点,进而在测量的区域构建完善的平面交叉控制网络,且控制点与控制点的间距能严格控制,并通过RTK技术中的计算得出平面内精准的坐标点,如此确定多个GPS的控制点,不仅精确,还能为接下来放线工作的精准度提供保障。

2.2在控制加密测量中的应用

通常情况下,高速铁路工程控制点需要设置在高速线路中线两侧,而在实际施工中控制点极易被破坏,且工程测量精度要求比较严格,相关人员需要做好控制点加密工作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传统的控制测量方法需要控制点之间通视,需要消耗大量的人力、时间,无法确保测量精度,而GPS静态测量技术无需点与点之间通视,但需要先进行外业测量再处理内业数据,无法及时获取定位结果,测量效率相对较低。GPS-RTK技术的测量效率、测量精度相对较高,满足了各项高速铁路工程对精度的要求,适用于高速铁路工程中的控制加密测量工作。

2.3高速铁路线路中线即边坡的放线工作

事实上,GPS-RTK技术在高速铁路放线中的应用,对放线工作带来了极大的便利,可实现1个人的放线工作,相比传统的放线工作需要两两一组,在很大程度上提高了效率。RTK技术在放线中,只需将高速铁路的路线参数输入,如起终点坐标、半径和曲线转角,除此之外,线路截面的数据和边坡的坡度都要进行输入,即可完成放样的工作。利用RTK技术的放线工作,不仅简单方便,还灵活多变,即使是只有桩的编号也能完成放线工作。在放线过程中,为了减少误差,一定要将放样时屏幕上的箭头维持在误差范围之内,这个箭头的作用就是显示偏移量和偏移的方位。所以一定要进行控制,并与其他控制点校对,减少误差。

2.4控制点的复测

一般情况下,采用静态网进行复测。通常采用GPS-RTK技术,在对相应的围区进行测量的过程中,在测区建立相应的控制点,需要2~3人完成测量,GPS-RTK技术在面对复杂多变的环境中表现的尤为出色,而高速铁路的工程测量中环境很复杂,这种复杂的环境,利用全站仪达不到想要的效果,精准度也得不到保证。所以,利用GPS-RTK技术能很好地解决这些问题。GPS-RTK技术可以制订高速铁路两侧的控制点,但由于控制点非常多,所以在进行复测时要先进行GPS控制点的检查,了解其分布的情况,以便提高复测的效率。一般而言,利用GPS-RTK技术进行控制点的复测,运用的是静态的定位模式观测,利用GPS接收机,采用边连式复测线路首级控制网,运用数字技术对起点和终点进行控制点的复测,保证控制点的准确性。在这方面,对于CP3的应用较多,由于CP3的控制点是基于CP1和CP2在全站仪和水准仪中得到的数据,进行平差计算所得,属于独立性的坐标,因此,使用CP3对控制点进行复测,是非常有效的。

2.5在数字地形图测量中的应用

在传统的地形图测量过程中,相关技术人员需要布置控制点,随后采取合理的数据信息,形成地形图。这种方式既消耗大量时间,又需要投入很多的人力。为了有效地改善这一现状,相关部门需要引进GPS-RTK技术,这样不仅能够提升测量工作的效率,还能减少测量时间和工作量,这项技术的应用只需在各个碎步点停留较少时间,就能够获取碎步点中的三维数据,随后将输入点的特征编码、输入点的属性信息融合起来,在室内进行外业测量操作。因此,在高速铁路工程测量中有效应用GPS-RTK技术,可节省大量人力、物力资源,在很大程度上提升测量的整体效率,为企业节省大量的工程建设成本。

结束语

综上所述,当前我国工程测量行业对测绘技术要求较高,传统的全站仪测量无法满足要求,逐渐被GPS-RTK技术替代。但是实际工作中会不可避免地存在一些问题,如接收信号差,导致测绘精度受到影响。因此,为了确保测量结果精度水平,需要将GPS-RTK技术与全站仪进行结合应用,以进一步提升测绘效果,满足工程测量的现实需求。

参考文献

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论文作者: 张晓蒙

论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月5期

论文发表时间:2020/4/30

高速铁路工程测量中GPS-RTK技术的应用论文_ 张晓蒙
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