中铁十六局集团铁运工程有限公司陕西渭南074000
摘要：高速铁路工程测量大致分为：断面复测、开口线放样、控制测量、总线测设等。因为GPS-RTK技术具备误差小、操作方法简单、测量效率高、良好的定位精度等优点，所以GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中被广泛应用。同时GPS-RTK技术还可以在高速铁路工程测量通行条件差、通视条件较低等情况下，发挥重要的作用。
关键词：高速铁路工程；测量；GPS-PTK技术；应用
1GPS-RTK技术工作原理
RTK的工作原理是在基准站上安置一台GPS接收机，另一台或几台接收机置于载体（称为流动站）上，基准站和流动站同时接收同一时间相同GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。然后将这个改正值及时地通过无线电数据链电台传递给共视卫星的流动站以精化其GPS观测值，得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。一般来说，只要基准站和流动站同时观测4颗以上的卫星，流动站就可以得到厘米级的实时定位结果.
图1RTK系统
2GPS—KTK测量的作业流程
2.1基准站的设置
按工程设计的相关要求，对当地高等级已知控制点进行收集和检测，确保相关数据的准确性。在RTK定位测量的过程中，将接收机装设在基准站上，并准确设置配置参数。
2.2坐标系统转换
正常情况下，都在地方独立坐标系中开展工程建设，这就需要对坐标转换参数进行计算。通过控制点来调整RTK参数，计算出坐标转换参数后，定位点工程独立坐标的计算工作就能通过测量控制器来完成。
3GPS-RTK技术在津秦客运专线测量中的应用
3.1GPS-RTK技术在高速铁路工程中用于控制加密测量
一般高速铁路工程的控制点在高速线路中线两侧。随着高速铁路工程施工，控制点容易遭到破坏，加上为了满足工程测量要求，需要对控制点进行加密工作，传统的控制测量需要控制点之间相互通视，还要耗费大量的时间和人力，也不能保证精度。GPS静态测量不需要点与点之间的通视，但是却需要先进性外业测量，之后才能对内业数据进行处理，不能对定位结果实时获取，效率较低。而GPS-RTK技术不论是在测量效率上，还是在测量精度上都高于以上技术，可以满足不同高速铁路工程对精度的要求。基于此，GPS-RTK技术更加适合对高速铁路工程中的控制加密测量工作。
3.2GPS-RTK技术用于高速铁路工程中数字地形图的测量
通过传统方案对地形图进行测量时，应该对控制点进行布置，之后再采集相关数据信息，最后形成地形图。传统的方法不但要花费较长的时间，还要花费较大的工作量。而GPS-RTK技术可以提高工作效率、减少测量时间、减少工作量，并且只需要在各个碎部点上停留较少时间，就可以得到碎部点准确的三维数据，之后再将输入点的特征编码和输入点的属性信息进行结合，在室内通过外业测量草图，使用专业的制图软件对地形图进行绘制。所以GPS-RTK技术可以降低人力和物力，提高工作效率、节省高速铁路工程建设成本.
3.3GPS-RTK在高速铁路工程中应用于界址点放样
高速铁路工程在对界址点放样进行测量时，通过GPS-RTK技术，进行固定站设置，在已知控制点上设置一台接收机，通过RTK移动站对界址点进行放样。具体方式主要有以下几点：首先，对坐标系统管理及项目名称进行建立；其次，将移动站电台设置频率，将界址点放样坐标值进行传输和输入，在测量列表中选择相关的测量方式，从而对放样进行定位。
4存在的问题
4.1稳定性问题
由于受轨道误差、钟差、电离层折射和对流层折射、卫星和天气的状况、数据链的链接状况以及人为等因素的影响，应用GPS-RTK测量的稳定性一般不如传统的测量仪器。因此，在RTK实时定位的时候，要尽量避免人为因素，如：作业半径不要过大，测量时水准气泡要严密居中、对中杆保持垂直，每次观测时间不应太短，一般以5s钟为宜等。除此之外，每次测量或者放样前，应采用已知点校核对比实测坐标和理论坐标，复核精度后，再对前一次RTK测量或放样点复核，确认无误后方可进行本次作业.
4.2RTK的局限性
前RTK作业技术在工程施工测量过程中已起到了很大的作用，一般的工程测量，已完全可以取代全站仪而进行构筑物的准确定位。但在高精度的工程施工中，如目前高速铁路客运专线，RTK技术在墩台身以及桥梁上部构造的平面定位和高程定位、路基的沉降观测、无砟轨道板的精调等方面还达不到规范要求的精度。在隧道的洞内控制测量和施工放样中，还需要运用全站仪跟水准仪。另外，在崇山峻岭中，特别是植被非常茂盛的地方，RTK由于受到高大山体和树木的影响，卫星信号和数据链的传输严重减弱，不仅作业半径变小，测量精度也保证不了.
5GPS-RTK技术在高速铁路工程中避免误差的质量控制措施
（1）通过穿线比较法，进行质量控制。为了对质量进行更好的控制，在被测区域通过RTK测量部分完成后，应该重新设置一条RTK测量链，其可以对被测区域的RTK成果质量进行控制。同时，在该被测区域内重新设置的策略链中，选择一定RTK点，按照测量链的RTK成果，对该区域的RTK测量质量进行判定。（2）通过复测比较措施，进行质量控制。在基准站建立后，才可以进行复测比较，先对上一个基准站的RTK点进行复测，RTK点大致在1～3个左右，直接在现场进行成果比较，如果成果符合要求之后，再进行新的RTK观测。（3）通过快速静态比较法措施，进行质量控制。在进行RTK观测的同时，进行快速静态比较法，两种方法同时进行，并通过这两种比较措施，对RTK动态化的可靠性及数据链的稳定性进行检查，最终获得RTK结果来验证质量。
6GPS-RTK测量技术的主要优点
6.1GPS-RTK作业模式可以实时动态地将测量结果显示出来。该作业模式不仅避免了由粗差引起的返工，大大提升了GPS的工作效率，而且能在短时间内实时提供精确到cm级的测量结果，达到了工程建设中大部分地形测绘的要求，解决了三维实时动态放样及一步法快速成图等工程监测问题，无论是测量精度还是工作效率，都超过了常规性测量手段。
6.2可全天作业。只要完成4颗GPS卫星的信号的收集工作，并达到几何图形的要求，就能正常开展测量工作。
6.3观测时间很短，当观测条件良好时，采用性能良好的双频接收机观测，3—5S即可求得测点的三维坐标。
6.4测量过程直观，操作方便。采用RTK进行测量定位放样时，利用流动站接收机的测量控制器能直观地对测量过程进行有效控制。在外部影响因素较大的情况下进行测量时能很好地解决因通行、通视条件不好而造成的难题。
综上所述，GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中发挥着重要的作用，不但可以帮助高速铁路工程实现社会效益和经济效益，还可帮助铁路工程测量数据的准确度到达到最大值。虽然GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中具备很多优势，但是GPS-RTK技术在实际高速铁路测量中，仍然会存在微小误差。因此，必须有效防止影响GPS-RTK技术的不良因素出现，并通过多种设备对测量结果进行检验，从而提高测量数据的准确度。
参考文献
[1]张轩浩.高速铁路工程测量中GPS-RTK技术的应用与探讨[J].中国设备工程，2017（22）：208-209.