摘要：在GPS測量中，如靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK（Real-timekinematic）時差分定位是一種能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，它的出現極大地提高了野外作業效率。GPS測量具有高精度、高效率等優點，在控制測量領域得到廣泛應用。本文概述了GPSRTK技術的工作原理，介紹了GPSRTK技術在公路測量中的應用。
　　關鍵詞：GPSRTK、測量
　　一、前言
　　隨著交通事業的發展，公路建設工程日益增多，由于線路長、構造物多，以及測量、施工要求質量高、時間緊，傳統的測量方法已不能滿足新的要求。近年來，越來越多的先進儀器設備應用于測繪領域，特別是GPS的問世，極大地促進了測繪事業的發展。GPS衛星實時定位分為RTD、RTK、和RTP三種，測繪應用中主要是前兩種形式。由于RTK技術能夠提供高精度的實時定位，速度快、精度高，測程遠、作業范圍廣，因此，RTK技術在測量和其他領域得到了廣泛的應用。
　　二、GPSRTK技術的工作原理
　　RTK系統由基準站和流動站組成。無論是在幾點間進行同步觀測的后處理，還是從基站將改正值傳輸到流動站都稱為相對技術。測量級GPS接收機可以測出載波相位的差異，每一顆衛星發射的整波數加上相位差異，就可以測出衛星離地距離。在測量時，將基準站設在1個已知點上，流動站設在要測量的點上，然后通過無線電臺把基準站的所有衛星信息及觀測信息連續不斷地傳給流動站，流動站根據接收到的基準站載波相位觀測數據經過軟件解算后實時得到流動站三維坐標。這種動態測量模式一般要求基準站和流動站同時接收到4顆以上GPS衛星，遷站過程中不能關機、失鎖。它的關鍵技術是初始整周模糊度的快速解算，數據鏈的優質完成，實現高波特率數據傳輸的高可靠性和強抗干擾性。RTK技術采用差分法降低了載波相位測量改正后的殘差及接收機鐘差、衛星改正后的殘差和電離層、對流層折射等因素的影響，使測量精度達到厘米級。
　　三、GPSRTK技術在公路測量中的應用
　　1．繪制大比例尺地形圖
　　高等級公路選線多是在大比例尺（通常是1：2000或1：1000）帶狀地形圖上進行。用傳統方法測圖，先要建立控制網，然后進行碎部測量，繪制成大比例尺地形圖，其工作量大、速度慢、花費時間長。用GPSRTK動態測量，在沿線每個碎部點上僅需停留幾分鐘，即可獲得每點坐標，結合輸入的點特征編碼及屬性信息，構成碎部點的數據，在室內即可由繪圖軟件成圖。由于只需要采集碎部點的坐標和輸入其屬性信息，而且采集速度快，大大降低了測圖的難度，既省時又省力。
　　2．工程控制測量
　　用GPS建立控制網，最精密的方法應屬靜態測量。對大型建筑物，如特大橋、隧道、互通式立交等進行控制，宜用靜態測量。而一般公路工程的控制測量，則可采用GPSRTK動態測量。這種方法在測量過程中能實時獲得定位的坐標。當達到要求的點位精度，即可停止觀測，大大提高了作業效率。由于點與點之間不要求必須通視，使得測量更簡便易行。在公路設計路線上作控制測量時，選擇合適的數據鏈方案，RTK技術就可在長邊動態測量中大顯身手。當邊長超過20km時，流動臺觀測15～30min后，就會發現解開始趨向穩定，如果連續10min內3維坐標分量的最大變動不超過±5×10-6D，且最后5min內的互差小于2×10-6D，用戶可根據精度決定是否繼續觀測，從技術上杜絕成果返工的可能性。
　　3、線路勘測
　　在公路選線過程中．我們往往要按著勘測設計規范本著盡量減少占用農田和少拆遷房屋并盡量利用舊路路基這樣一個原則，如何準確設計好道路中線使其符合設計要求，可以利用GPSRTK技術，用車載GPSRTK接受機做流動站，沿原路中線按一定間隔采集數據．選擇另一已知點為參考站，遇到重要地物．準確定位。最后將數據傳人計算機，利用Autocad軟件可以方便在計算機上選線。設計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將公路中線在地面上標定出來，并得到中樁坐標及坐標文件。采用實時GPS測量，只需將中樁點坐標或坐標文件輸入到GPS電子手簿中，系統軟件就會自動定出放樣點的點位。
　　4、公路中線放樣
　　GPSRTK技術用于公路中線放樣的優點有：實時動態顯示測量成果，現場指示性好；作業效率高，每個放樣點只需停留1～2s，流動站小組作業，每小組3～4人，每天可完成中線測量5～10km，且在中線放樣的同時完成中樁抄平工作；功能強大，可以進行二維和三維放樣，垂向偏置，根據測站與偏置距離法放樣，緩和曲線放樣，車載道路平整度檢驗，樁位存儲等功能，并能與全站儀進行數據自由交換。在作業過程中，RTK要求基準站和各流動站間通過建立數據通訊鏈來實現基準站數據向流動站的實時傳輸，并能對傳輸的數據進行正確編碼和同步檢錯。為保證數據傳輸的準確與實時，必須綜合考慮傳輸格式、傳輸頻率、傳輸距離及傳輸數據量等多種因素。利用GPSRTK技術不受通視條件的限制，速度快、精度高，可以達到《公路勘測規范》要求，但在作業中要特別注意正確求解并輸入WGS-84坐標系統與國家坐標系統或地方坐標系統間的轉換參數。用GPSRTK進行公路中線放樣的作業過程中應注意：在路線控制點上架設1臺GPS接收機作為基準站，其他流動站用于測設路線點位并打樁作業；據所設計的路線參數，利用路線計算程序計算路線中樁的設計坐標，也可由線路設計人員直接提供中樁表，一般按2m間隔計算中樁坐標，防止在現場有些中樁點落入水中或房屋中而無法標定；將路線中樁的設計坐標輸入到GPS電子手簿；在流動站上操作控制器，輸入要測設的中樁點號，按解算鍵，顯示屏可及時顯示當前桿位和到設計樁位的方向與距離，移動桿位，當屏幕顯示桿位與設計點位重合時，在桿位處打樁寫號即可；在每個樁位按控制器的記錄鍵，將每個樁位高程記錄于電子手簿，實現無紙化記錄；內業將觀測數據傳輸到計算機，利用軟件繪制縱斷面圖。
　　5、公路縱、橫斷面放樣
　　公路中線確定后，利用中線樁點坐標，通過繪圖軟件，即可繪出路線縱斷面和各樁點的橫斷面。由于所用數據都是測繪地形圖時采集來的，因此不需要再到現場進行縱、橫斷面測量，從而大大減少了外業工作。縱斷放樣時。先把需要放樣的數據輸入到電子手簿中（如：各變坡點樁號、直線正負坡度值、豎曲線半徑）．生成一個施工測設放樣點文件，并儲存起來。隨時可以到現場放樣測設。橫斷放樣時，先確定出橫斷面形式（填、挖、半填半挖）．然后把橫斷面設計數據輸入到電子手簿中（如邊坡坡度、路肩寬度、路幅寬度、超高、加寬、設計高），生成一個施工測設放樣點文件，儲存起來，并隨時可以到現場放樣測設。同時軟件可以幫助你自動與地面線銜接進行“戴帽”工作。并利用“斷面法”進行土方量計算。通過繪圖軟件，可繪出沿線的縱斷面和各點的橫斷面圖來。
　　四、結束語
　　RTK技術是GPS定位技術的一個新的里程碑。它不僅具有GPS技術的所有優點，而且可以實時獲得觀測結果及精度，大大地提高了作業效率并開拓了GPS新的應用領域，具有較好的經濟效益和社會效益。由此可見，GPSRTK技術在公路工程中的應用將會越來越廣泛，給傳統的勘測方法帶來巨大的變革。