既有铁路的养护维修需要高效、高精度的测量技术支持,GPS-RTK技术以其高精度、高效率、全天候的测量优势已在铁路设计、施工及运营的各个阶段广泛使用。但受制于其水准测量精度,在既有轨面高程测量过程中还不能得到充分应用,如何将动态RTK技术与周边水准点的分布相结合,设计相应的空间拟合算法,实现其在既有线测量中的应用对于提高既有轨道的测量效率具有十分重要的作用。为此,论文主要进行以下几个方面的研究工作。1)设计不同作业模式的现场施测方案,分析不同作业模式的数据吻合性选取某专用线作为试验线路,分别采用全站仪、水准仪、GPS及三维激光扫描设备进行线路测量,并对不同作业模式获取的线路测量数据进行对比分析。可以发现,GPS测量数据与全站仪、三维激光测量获取的线路平面位置具有较好的吻合度,但在高程测量方面与水准测量结果的吻合性不足。2)研究不同控制条件下GPS-RTK测量高程数据的拟合精度问题以实测的线路左右股GPS-RTK测量高程数据为研究对象,对应点位的水准测量数据作为基准,研究不同控制条件下的高程拟合精度问题。分别采用平面拟合及二次曲面拟合模型,引入1~4个控制点,进行高程拟合精度分析。通过残差和内外符合精度对比分析发现,在引入一定的控制条件下,采用二次曲面模型进行GPS高程数据拟合可满足既有铁路高程勘测要求。3)研究GPS-RTK与无人机配合的既有轨道复测方法以敦格铁路作为试验段,设计全站仪、GPS-RTK与无人机相互配合的既有铁路勘测方法,以GPS-RTK技术获取主要控制点的平面及高程信息(全站仪测量数据作为参考基准),结合提取的实景三维和轨道特征数据,采用一种自动选取不等间隔控制点算法,研究不同控制点数条件下的无人机测设精度,对综合应用无人机与GPS-RTK技术进行既有轨道测量提供一定的参考建议。