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摘要：随着我国高速铁路工程的开发建设的越来越多，对其测绘的需求量也随之增大，在本文中,结合高速铁路工程的特点，分析了GPS RTK技术定点定线的勘测方法，在实际工作中经常会遇到的问题及注意事项，结合GPS RTK技术特点,讨论并分析了在高速铁路工程测量中的应用和发展前景。
关键词：GPS-RTK技术；高速铁路；工程测量
中图分类号：U238文献标识码： A
引言
GPS定位的二次开发技术是GPS RTK测量技术，GPSRTK技术因为测量精度高与动态性好等特点，已广泛应用于许多部门，尤其在近年来南水北调、西气东输等项目的实施，高速铁路工程被应用其中，这些高速铁路工程都是关系到国民建设的重要工程，其测量工作也随之要求尽可能地完善，利用GPS RTK技术可以实现一个非常好的技术支持，随着GPS RTK技术的不断改进，该技术在高速铁路工程测量中起到了越来越重要的作用。
一、GPS RTK技术的优势
1、全天候运行
GPS RTK观测可在不同的时间与地点持续地进行,基本不受天气影响。
2、测站间不需互相通视
测站间的通视一直是测量界的一个棘手问题，GPS RTK这一特点,在选点上可更加机动便利，但测站上空的开阔程度应不能影响GPS卫星接收信号。
3、高精度定位，误差不积累，数据安全可靠
在符合RTK的基本要求下，它的精度可以达到厘米级，并且在随着测量距离的增大，测量误差不会随之增大。
4、工作效率高
GPS RTK设站在一般的地形地势下可一次测完5km半径的测区，相比传统测量方法所需要的控制点数量和测量仪器的搬站次数更加简单，只需一人操作，每个放样点只需要停留很短时间，就可以完成作业。
5、操作简单，易于使用
GPS RTK技术可以胜任许多测量外业，观测人员只需将天线整平对中后，打开设配电源并设置好有关参数即可进行自动化测量。
6、提供三维坐标
GPS RTK测量在精确测定平面位置的同时，还可以测出该点位的大地高程。
二、GPS RTK技术在高速铁路工程测量中的应用
1、高速铁路工程测量的特点
高速铁路工程具有长度长，投影变形值大、工程规模大、工期要求紧、测量环境与作业条件变化无常、地面的控制点经常被破坏等特点。因此，用GPS RTK技术结合以上特点能更好发挥其作用。
2、RTK技术在高速铁路工程测量中的应用
2.1 用于数字地形图测量
由于高速铁路工程的选线大多都在带状地形图上进行，所以需给设计人员提供现势性强、准确性高、可靠性大的地形图，以便能更好的设计出最经济最合理的路线。用传统方法测地形图时，首先要布置控制点，然后进行碎部点的数据采集，最后成图。这种方法不但工作量大、而且花费时间长还容易出错。用GPS RTK技术测量可以完全避免这些缺点，只需在沿线每个碎部点上停留一会，即可获得该碎部点的三维数据，然后结合输入点的属性信息与特征编码，利用外业测量草图，在室内就可用专业绘图软件成图。由于只需要采集地物地貌特征点的坐标和输入其属性信息，而且采集迅速，精度还高，因此大大提高了作业效率，不但省力又省时，相当的实用。
2.2 用于中线放样
设计人员在地形图上设计出线路的中心线后，需要在实在把中线标定出来，GPS电子手簿中的程序会根据中线数据自动计算出放样点位。GPS RTK技术能保证放样的中线点误差不会积累，高速铁路工程的中线主要是由直线、圆曲线、缓和曲线构成，放样时，我们只要先输入各主控点桩号，然后输入起终点的方位角a1、a2，直线距离D1、D2，缓和曲线距离LS1、LS2，圆曲线半径R，这样就可以很轻松放样了，GPS电子手簿就会自动来完成相关的工作。这种方法简单实用，比起传统的测量方法要快得多。另外，在各线段间若需要加桩，只需要把相应的桩号输入就可以了，剩下工作由GPS自动来完成。
2.3 用于控制加密测量
高速铁路工程的控制点大多位于线路中线两侧附近，随着项目的开展，控制点不但需要加密以满足测量需要而且还常常会遭到破坏，常规的控制测量，要求点与点间相互通视，费工又费时，且精度不均匀。GPS静态测量，虽然精度高又不需要点间的通视，但需要先外业测量后内业数据处理，不能实时知道定位结果，如若内业平差计算发现精度不符合规范要求还要返工，这样效率太低。应用GPSRTK技术无论在测量精度上，还是作业效率上都具有明显的优势，针对精度要求不是很高的高速铁路工程，在同一个点位由于静态观测值与动态观测值基本上一致。因此，GPSRTK技术可用于高速铁路工程中的控制加密测量。
2.4 用于界址点放样
GPS RTK技术用于在界址点放样的测量方法，采用在已知控制点上布设一台接收机用为固定站，界址点的放样使用RTK移动站，可按以下步骤进行：建立项目名称和坐标系统管理;选择设置移动站电台频率;放样点坐标值输入与传输;从测量菜单中选取RTK测量模式;执行定位放样。
2.5 用于施工测量
高速铁路工程往往是线路长、工程造价高、经过不同的地形环境，测量工作的难度与精度也会随之变化，施工时的测量工作若出现意外错误，将对工程质量、进度及造价的影响都难以估计，因此在施工时必须保证测量的准确性和可靠性，由于GPS RTK既有良好的硬件又有专用的软件可选择，所以在施工测量中能更好的进行点、线、面及坡度的测量，不论在精度上还是在复杂的地形中都能更好发挥它的优势，所以选择GPS RTK技术不但能提高工作效率,还可以节约项目成本。随着GPS RTK技术不断更新，在高精度和高效益上更能体现它的价值，它会为高速铁路工程测量发挥着更有价值的作用。
三、误差来源与质量控制
1、误差来源
GPS误差包括系统误差与偶然误差,系统误差主要包括卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气折射的误差等，为了减小和改正系统误差对测量值的影响，要采取不同的措施来减小其误差值,其中包括：
相应未知参数的引入，联同其它未知参数在数据处理中一起解算；建立系统误差模型，修正观测量；用不同测量站对同一卫星的同步观测值求差来减小或去除系统误差的影响；少许系统误差可以忽略不计。偶然误差主要包括观测误差和信号的多路径效应引起的误差等。系统误差虽然影响对点位的定位结果值，但其有一定的规律性可循，可采取相应的措施给予消除。对于偶然误差的随机性特点，可通过多次测量取其平均值，同时在测量方法再加以改进，就能更好的减小偶然误差。
2、质量控制措施
2.1 已知点检核比较法
此方法要求被测区内具有一定数量的已知控制点，它们中一部分用于RTK测量的检核点，另一部分用于转换参数的计算，新求出的转换参数测定待定点在使用之前，要先测出若干个检核控制点的坐标，以便验证转换参数的可靠性，及时发现问题并采取改正措施。
2.2 快速静态比较法
此方法是RTK观测在进行的同时，再进行一次快速静态观测某些RTK点，事后进行分析比较这些点的RTK成果和快速静态成果。通过两种作业模式的比较，来检查数据链的稳定性及RTK动态化的可靠性，从而检查RTK成果的质量是否有问题。
2.3 复测比较法
此方法是在基准站建立后，先复测前一基准站上已测过的RTK点1至3个，并现场进行成果比较，确认没有问题后，再进行新的RTK观测。
2.4 穿线比较法
在RTK测量差不多完成某一部分被测区后，重新布测一条RTK测量链，用于质量控制整个被测区内的RTK成果。该被测区内每一条RTK测量链上取一个RTK点，组成新的测量链，即根据新布测的新链的RTK成果来判断该被测区内全部的RTK测量链是否符合要求。
结束语
总之，本文通过对GPS RTK技术的优势及在高速铁路工程测量中的应用分析，结合高速铁路工程测量的特点，分析了GPSRTK技术在地形测量、控制加密测量、界址点放样、施工测量以及误差来源與质量控制的应用，其结果对推动GSP RTK技术在线型工程中的应用具有一定指导意义，GSP RTK技术必将更好地服务于高速铁路工程的测量。
参考文献
[1]魏二虎,黄劲松.浅谈GPS-RTK技术在高速铁路测量中的应用[M].武汉:武汉大学出版社,2013.
[2]匡金林.GPS RTK技术在工程测量中的应用[M].广州:南方测绘网站,2013.
关键词：GPS-RTK技术；高速铁路；工程测量
中图分类号：U238文献标识码： A
引言
GPS定位的二次开发技术是GPS RTK测量技术，GPSRTK技术因为测量精度高与动态性好等特点，已广泛应用于许多部门，尤其在近年来南水北调、西气东输等项目的实施，高速铁路工程被应用其中，这些高速铁路工程都是关系到国民建设的重要工程，其测量工作也随之要求尽可能地完善，利用GPS RTK技术可以实现一个非常好的技术支持，随着GPS RTK技术的不断改进，该技术在高速铁路工程测量中起到了越来越重要的作用。
一、GPS RTK技术的优势
1、全天候运行
GPS RTK观测可在不同的时间与地点持续地进行,基本不受天气影响。
2、测站间不需互相通视
测站间的通视一直是测量界的一个棘手问题，GPS RTK这一特点,在选点上可更加机动便利，但测站上空的开阔程度应不能影响GPS卫星接收信号。
3、高精度定位，误差不积累，数据安全可靠
在符合RTK的基本要求下，它的精度可以达到厘米级，并且在随着测量距离的增大，测量误差不会随之增大。
4、工作效率高
GPS RTK设站在一般的地形地势下可一次测完5km半径的测区，相比传统测量方法所需要的控制点数量和测量仪器的搬站次数更加简单，只需一人操作，每个放样点只需要停留很短时间，就可以完成作业。
5、操作简单，易于使用
GPS RTK技术可以胜任许多测量外业，观测人员只需将天线整平对中后，打开设配电源并设置好有关参数即可进行自动化测量。
6、提供三维坐标
GPS RTK测量在精确测定平面位置的同时，还可以测出该点位的大地高程。
二、GPS RTK技术在高速铁路工程测量中的应用
1、高速铁路工程测量的特点
高速铁路工程具有长度长，投影变形值大、工程规模大、工期要求紧、测量环境与作业条件变化无常、地面的控制点经常被破坏等特点。因此，用GPS RTK技术结合以上特点能更好发挥其作用。
2、RTK技术在高速铁路工程测量中的应用
2.1 用于数字地形图测量
由于高速铁路工程的选线大多都在带状地形图上进行，所以需给设计人员提供现势性强、准确性高、可靠性大的地形图，以便能更好的设计出最经济最合理的路线。用传统方法测地形图时，首先要布置控制点，然后进行碎部点的数据采集，最后成图。这种方法不但工作量大、而且花费时间长还容易出错。用GPS RTK技术测量可以完全避免这些缺点，只需在沿线每个碎部点上停留一会，即可获得该碎部点的三维数据，然后结合输入点的属性信息与特征编码，利用外业测量草图，在室内就可用专业绘图软件成图。由于只需要采集地物地貌特征点的坐标和输入其属性信息，而且采集迅速，精度还高，因此大大提高了作业效率，不但省力又省时，相当的实用。
2.2 用于中线放样
设计人员在地形图上设计出线路的中心线后，需要在实在把中线标定出来，GPS电子手簿中的程序会根据中线数据自动计算出放样点位。GPS RTK技术能保证放样的中线点误差不会积累，高速铁路工程的中线主要是由直线、圆曲线、缓和曲线构成，放样时，我们只要先输入各主控点桩号，然后输入起终点的方位角a1、a2，直线距离D1、D2，缓和曲线距离LS1、LS2，圆曲线半径R，这样就可以很轻松放样了，GPS电子手簿就会自动来完成相关的工作。这种方法简单实用，比起传统的测量方法要快得多。另外，在各线段间若需要加桩，只需要把相应的桩号输入就可以了，剩下工作由GPS自动来完成。
2.3 用于控制加密测量
高速铁路工程的控制点大多位于线路中线两侧附近，随着项目的开展，控制点不但需要加密以满足测量需要而且还常常会遭到破坏，常规的控制测量，要求点与点间相互通视，费工又费时，且精度不均匀。GPS静态测量，虽然精度高又不需要点间的通视，但需要先外业测量后内业数据处理，不能实时知道定位结果，如若内业平差计算发现精度不符合规范要求还要返工，这样效率太低。应用GPSRTK技术无论在测量精度上，还是作业效率上都具有明显的优势，针对精度要求不是很高的高速铁路工程，在同一个点位由于静态观测值与动态观测值基本上一致。因此，GPSRTK技术可用于高速铁路工程中的控制加密测量。
2.4 用于界址点放样
GPS RTK技术用于在界址点放样的测量方法，采用在已知控制点上布设一台接收机用为固定站，界址点的放样使用RTK移动站，可按以下步骤进行：建立项目名称和坐标系统管理;选择设置移动站电台频率;放样点坐标值输入与传输;从测量菜单中选取RTK测量模式;执行定位放样。
2.5 用于施工测量
高速铁路工程往往是线路长、工程造价高、经过不同的地形环境，测量工作的难度与精度也会随之变化，施工时的测量工作若出现意外错误，将对工程质量、进度及造价的影响都难以估计，因此在施工时必须保证测量的准确性和可靠性，由于GPS RTK既有良好的硬件又有专用的软件可选择，所以在施工测量中能更好的进行点、线、面及坡度的测量，不论在精度上还是在复杂的地形中都能更好发挥它的优势，所以选择GPS RTK技术不但能提高工作效率,还可以节约项目成本。随着GPS RTK技术不断更新，在高精度和高效益上更能体现它的价值，它会为高速铁路工程测量发挥着更有价值的作用。
三、误差来源与质量控制
1、误差来源
GPS误差包括系统误差与偶然误差,系统误差主要包括卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气折射的误差等，为了减小和改正系统误差对测量值的影响，要采取不同的措施来减小其误差值,其中包括：
相应未知参数的引入，联同其它未知参数在数据处理中一起解算；建立系统误差模型，修正观测量；用不同测量站对同一卫星的同步观测值求差来减小或去除系统误差的影响；少许系统误差可以忽略不计。偶然误差主要包括观测误差和信号的多路径效应引起的误差等。系统误差虽然影响对点位的定位结果值，但其有一定的规律性可循，可采取相应的措施给予消除。对于偶然误差的随机性特点，可通过多次测量取其平均值，同时在测量方法再加以改进，就能更好的减小偶然误差。
2、质量控制措施
2.1 已知点检核比较法
此方法要求被测区内具有一定数量的已知控制点，它们中一部分用于RTK测量的检核点，另一部分用于转换参数的计算，新求出的转换参数测定待定点在使用之前，要先测出若干个检核控制点的坐标，以便验证转换参数的可靠性，及时发现问题并采取改正措施。
2.2 快速静态比较法
此方法是RTK观测在进行的同时，再进行一次快速静态观测某些RTK点，事后进行分析比较这些点的RTK成果和快速静态成果。通过两种作业模式的比较，来检查数据链的稳定性及RTK动态化的可靠性，从而检查RTK成果的质量是否有问题。
2.3 复测比较法
此方法是在基准站建立后，先复测前一基准站上已测过的RTK点1至3个，并现场进行成果比较，确认没有问题后，再进行新的RTK观测。
2.4 穿线比较法
在RTK测量差不多完成某一部分被测区后，重新布测一条RTK测量链，用于质量控制整个被测区内的RTK成果。该被测区内每一条RTK测量链上取一个RTK点，组成新的测量链，即根据新布测的新链的RTK成果来判断该被测区内全部的RTK测量链是否符合要求。
结束语
总之，本文通过对GPS RTK技术的优势及在高速铁路工程测量中的应用分析，结合高速铁路工程测量的特点，分析了GPSRTK技术在地形测量、控制加密测量、界址点放样、施工测量以及误差来源與质量控制的应用，其结果对推动GSP RTK技术在线型工程中的应用具有一定指导意义，GSP RTK技术必将更好地服务于高速铁路工程的测量。
参考文献
[1]魏二虎,黄劲松.浅谈GPS-RTK技术在高速铁路测量中的应用[M].武汉:武汉大学出版社,2013.
[2]匡金林.GPS RTK技术在工程测量中的应用[M].广州:南方测绘网站,2013.