张建
中国葛洲坝集团市政工程有限公司 湖北宜昌 443002
摘 要：GPS-RTK属于一种新型的GPS技术，它具有定位精确度高，操作简单快捷的各种优点，是一种应用极为广泛的GPS技术。在高速铁路工程测量中应用这些技术，能够突破地形的限制，降低工作人员的测量难度，减少测量误差，为工程提供精细全面的数据，便于设计环节的顺利开展，提高高速铁路工程的建设质量。
关键词：GPS-RTK技术；高速铁路；工程测量
传统高速铁路工程测量中，由于测量精度不达标，影响了工程的施工进度。因此，GPS-RTK技术在工程测量中得到了广泛的应用，精确定位，获得精度较高的测量数据，确保工程的设计更加科学合理。在实际的工程测量中，这一技术主要用于数字地形图测量、中线和边坡放样等多个方面中。
一、GPS-RTK技术的工作原理
GPS-RTK技术主要由基准站接收机、数据链、流动站接收机三部分组成，在实际的工作中，首先是接收指定任务和控制的相关资料，然后设置参考站，输入相关参数，开展实时测量工作，在这个过程中应用到了载波相位差分、坐标差分和伪距差分，通过基准站和流动站的有效连接实现信号的转化，获得控制点的精确坐标，用于地形图绘制和放样工作中，减少误差，提高工作效率。
在实际的测量工作中，就需要架设在高处，同时，周围不能存在遮挡物，避免遮挡物对信号造成严重的干扰，从而降低测量数据的精确度。而流动站需要做好测试工作，在适当的高度，设置屏蔽卫星，开展检测校对工作，确保流动站接收器的稳定和可靠。在选择控制点时，需要确保控制点均匀地分布在整个测试区域内，为地形图的绘制提供多方位全面的数据信息。同时，还需要计算坐标转换系数，借助坐标点调整RTK的参数，转化参数进行工作，接收测量信号，通过参数转化计算获得相关数据。
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图1 GPS-RTK技术的工作原理
二、GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的应用优势
（一）定位精确度高
GPS-RTK技术在工程测量中能够实现精确定位，使得所测量的数据具有较高的精准度。主要是因为在实际的测量工作中，会通过三维的坐标来获取定位，掌握平面所在位置的大地高程，测量的精度达到厘米级数。通过相关实践活动取得的数据可以发现，RTK技术的平面精度达到一厘米，高程精度达到2~3厘米，测量的误差并不会根据测量区域的大小而发生变化。而且在实际的应用中，每个放样点都以基准站放样为主，和全站仪工作有所差异，因此不会产生误差积累。
（二）测站间无需通视
在实际的应用中，GPS-RTK技术能够在不同地点不同时间进行测量，保障基准站和流动站处于开阔地段，各站点不需要全天候地进行通视，同时也不会受到天气的影响降低测量精确度，建立了测量难度，节省了测量时间。
（三）操作简单快捷
GPS-RTK技术具有较强的自动化，而且正朝着轻量化的方向发展。工作人员在开展测量工作时，轻便的设备更易于携带，而且这项技术不需要频繁地输入数据，只需要在放样点位坐标一次性导入，实现基准站和流动站的简单连接，设置好相关参数，实时自动获得相关的数据，操作十分简单，提高了工程测量的工作效率。
三、GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的具体应用
（一）用于数字地形图测量
高速铁路工程在选线前，需要借助准确性高、现势性强的地形图。因此，首先需要开展数字地形图的测量工作，优化传统的测量方法。利用控制点确定施工现场的地质环境和地形地貌，确定碎部点的三维数据。然后实现数据的转化，确定该位置的特征信息和属性信息，再由专业人员根据数据绘制数字地形图，为工程的顺利开展做好充足的准备。这一地形图现势性强、准确度高，能够为设计人员提供精确的数据支持，选择最经济最合理的路线。
（二）高速铁路界址点放样
高速铁路界址点的放样是测量工作中的一项重要内容，应用RTK技术，设置好固定站，将每个固定站的坐标点输入到系统当中，加强系统管理，设置好项目名称，在每个控制点上再设置一台接收机，实现固定站和流动站的连接，根据工程的具体需求，移动在电台，频率控制在合理的范围内，输入界址点放样坐标值，在实际的工作中，进入RTK移动站便可实时获取数据，选择恰当的放样方式，精确定位，完成放样工作。
（三）用于控制加密测量
在测量工作中，高速铁路中线两侧分布了测量的控制点，通过获取测量点的坐标值，完成地形图的绘制，在进行测量工作时，传统的测量方法需要相互通视，实现控制点的有效连接，才能控制好测量的精度。但是在实际的工作中，控制点很容易受到破坏，影响测量精度。针对这一情况，可以将RTK技术应用于控制点加密测量工作中，通过加密处理保障测量精度。需要提前做好外业测量工作，然后利用RTK技术在各个控制点获得数值，各点不需要通视，操作简便，定位精确获得的数据符合工程测量的要求，防止了控制点被破坏所造成的影响，提高了工程测量的效率。
（四）用于铁路中线及边坡放样
在铁路中线及边坡放样工作中，设计人员会设计出线路中线，然后将其输入到相关软件中，根据数据计算出中线的放样点，利用GPS-RTK技术进行测量，能够消除中线点的误差积累问题。高速铁路工程中中线主要是由曲线直线构成，在放样工作中首先要输入各控制点的桩号，然后输入起点和终点的方位，角直线距离，曲线距离，半径距离等等，GPS系统会自动处理这些数据，完成放样工作。这一设备能够实时显示放样的具体操作，如果放映过程中出现了偏移的情况，及时作出调整，减少放样误差的出现。在实际的工作中，分开测量每个控制点，不会出现误差积累的状况，更有利于误差的控制工作。此外为了确保这一工作的精确度，确保在较小范围内并不存在遮挡物，避免限制RTK技术的优势的充分发挥。
（五）控制点的复测
在开展控制点复测工作时，一般采用的是静态网。在测量区域内建立相应的控制点，应用RTK技术实施测量。但是由于高速铁路工程的施工现场，地理环境十分复杂，在初期测量工作中，全站仪的应用会受到一定的阻碍，难以保障其测量的精确度。因此在后续的测量工作中，利用了RTK技术进行复测，确保控制点测量数据的精确性，提高工程测绘的质量。首先利用静态定位模式观测控制点，然后利用接收机实现数据的传输和转化，利用边联式复测线路首级控制网对终点和起点进行复测，为工程单位提供更加精准的数据，减少存在的误差。
（六）获取局部测点数据
RTK技术能够开始实时动态测量工作，将其应用于局部数据测量工作中，能够实时更新数据，提高测图绘制的精度。获得各控制点的数值后绘制大比例尺的地形图。这一过程中可以应用相关软件，辅助数据的转化，确保数据的属性信息正确，从而快速获取采集的目标信息。这一技术的应用降低了外业人员的工作难度，使得局部数据的获取更加地精确。
四、结语
总而言之，将GPS-RTK技术应用于高速铁路工程测量工作中，降低了工作难度，提高了数据的精确度，能够为设计人员提供更加详细精确的数据，便于工程的顺利开展。目前来说这一技术还具有一定的局限性，需要不断地加强研究，优化性能，突破限制，在我国高速铁路工程测量中发挥诸多优势，优化高速铁路系统的建设。
参考文献：
[1]卢韬.高速铁路工程测量中GPS-RTK技术的应用[J].河南建材，2019,(6):3-4.