GNSS-RTK技术在道路工程测绘中的应用分析

　　摘 要：随着现代信息科技的不断发展，以卫星差分定位、无人机航测为代表的新型测绘技术，在等级公路带状地形测绘、线路勘察中的应用日益广泛。差分定位技术(GNSS-RTK)作为新型技术，在道路施工测绘中的应用能提升成果的数学精度，为有关工程推进提供可靠的数据依据。本文对差分定位技术在道路带状地形测绘、坐标转换中的应用进行探究分析，以期为其道路断面测量、工程测绘实践应用提供数据支撑。

　　关键词：GNSS-RTK技术;线路带状地形;纵横断面;技术应用

　　差分定位GNSS-RTK作为复合型测量技术，在道路规划设计、带状地形测量与道路施工土方核算中得到广泛应用，与传统GNSS测量相比，其技术限制影响因素更少，且测量结果的精度更高，明显提升了工程测量的效率，为高速公路等带状工程测量提供了数据支撑，推动了道路交通施工的数字化程度。

　　1 差分定位技术相关概述

　　卫星定位技术是基于现代测量和通讯技术发展起来的，借助导航卫星实现测距、测时功能的。利用GSM/CDMA无线网络，差分定位技展现出覆盖度高、连续性强以及实时性突出的技术优势，实现三维坐标实时定位的效果。

　　差分定位技术是GNSS测量中应用范围较广的定位形式，其测量精度较高、实时定位速度快。相比于传统卫星定位手段，通过测量后复杂的解算得到测量结果，RTK差分定位技术能通过载波相位动态实时差分法，对交通道路勘察测绘中的静态测量、动态测量以及快速静态测量实现了厘米级的测量精度。差分定位技术在线状道路工程测量中的应用，即利用GNSS技术、数控传播技术对基准站获得的载波相位数据进行差分处理，从而高效率的获得高精度测量坐标数据。

　　2 卫星差分定位技术存在的问题分析

　　GNSS RTK技术在道路控制测量、地形测量、施工放样和变形监测等方面，极大提高了道路施工测量的综合效益。以变形监测为例，应用于大型的桥梁或者是高层建筑物出现的大幅度地面沉降等问题的变形监测当中，不仅能大大减少测量工作的强度，而且能提高测量工作效率，降低工程测量的成本。

　　但其在具体道路工程测绘中也会遇到一些问题，主要有以下两个方面。一是卫星状况会对差分定位的应用效果产生一定影响，在某些偏僻的山谷、峡谷地区，卫星信号会相对长时间的被遮挡，信号问题会导致其出现测量数据偏差;二是大气环境对GNSS-RTK技术的影响，电离层会对其脉冲电信号产生干扰，如果卫星的数量少，测量初始化会受到影响，难以实现快速准确定位，因此应当尽量避开电磁波带来的干扰，适当延长测量的时间，提升道路纵横断面数据采集的精准性。

　　3 差分定位在道路工程测绘中的应用分析

　　3.1 道路数据采集的精度因素

　　道路施工前期线路勘察、规划设计与施工建设阶段，对点位三维坐标精度的要求较高。而采用GNSS-RTK定位的精度与卫星图形强度PDOP、基准站设置密切相关，测量成果的精度与所观测的卫星数量、网形分布效果呈现正相关性，即卫星数量越多，得到的测量结果数据越准确;同时测量效率受到基准站位置环境的选择、测量仪器续航能力制约，因此必须结合道路工程的规划设计条件和相关技术要求，确定具体的测算方案，提升道路施工测量中的数据精度。

　　3.2 线路周边坐标轉换参数求解

　　由于GNSS数据采集的坐标基准为WGS-84系统，而通常道路工程施工所采用的多为西安80系统，需对道路沿线测量区域开展静态控制测量，利用地方坐标系统与国家坐标基准利用控制点进行联测处理，获取测量位置的大地坐标定位信息，对坐标进行实时数据转换;选择公共控制点对坐标转化参数求解，例如布尔沙七参数，因此应当按照均匀分布的原则将测量基准点布置在测量区域内，提升参数求解与控制范围的有效性。

　　为了降低多路径传输效应对定位精度的影响，建议基准站的周围不宜出现大面积的反射物，确保测量数据和信号传输的连续性、精准性。注意基准站应当尽可能的远离周围的通信设备、水源等，避免基准站操作受到干扰。另外还要尽量保持天线的高度，确保数据信号传递的实时性和稳定性。某道路测绘工程中，差分定位技术与全站仪定位精度统计，如表1所示。

　　3.3 VRS技术与3S集成在道路工程测绘中的应用

　　虚拟参考站技术即VRS技术主要结合GNSS与数据库连接的一种新型的数据系统，能针对当前测量工作存在的相

　　关系统误差，进行分析建模，生成虚拟的参考站，实现测量数据的准确收集。VRS技术的主要工作原理在于能更好的促进参考站内的卫星定位数据，通过传递线实现GNSS数据向VRS中心传达，提升检测台站的数据质量，并且能对错误数据进行合理化的筛选，实现厘米级别的实时准确定位，提升道路施工测绘的作业效率;3S集成技术主要是指将传统测绘中RS技术、GIS技术和GNSS技术进行系统整合，形成功能较为强大的复合型技术，3S技术能将原来单一的技术所出现的缺点进行有效的弥补，实现道路沿线数据的快速采集。

　　4 结语

　　伴随现代测绘技术的发展，现代CORS网络差分定位服务模式逐步成为当前测绘主流形式，无需架设基准站，即可实现区域内差分服务的全覆盖。为了确保道路施工测量结果的准确性，结合工程测绘的工作范围、精度指标要求，求解适宜的区域性转换坐标参数，必要时采用传统架设基准站的方式，提升差分信号的稳定性，同时对作业半径进行科学分析，优化区域无缝衔接测绘的应用效果，为带状道路测绘工程提供了参考依据。

　　参考文献：

　　[1]文亮.山区高速公路纵横断面测量工作中的GPS-RTK技术[J].中国高新科技，2020(12)：69-70.

　　[2]孙肖.GPS-RTK技术在道路中线放样中的应用及优势关键思路分析[J].工程建设与设计，2019(19)：130-132.

　　[3]刘瑞，王政梅.GPS-RTK技术在公路地形图测绘中的应用分析[J].公路工程，2019，44(3)：270-274.

　　[4]李志平，陈艳祥.公路测量中基于CORS的高精度GPS测量技术应用探究[J].科技创新与应用，2017(15)：236.

　　推荐阅读：测绘技术人员如何在sci期刊投稿论文

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： GNSS-RTK技术在道路工程测绘中的应用分析

文章地址： http://www.qikanvip.com/gongyesheji/59025.html