铁路勘察设计定测工作中RTK技术的应用

孙吉震

摘要：科学技术的发展，促使铁路勘察测量技术逐渐有所改进，使得其工作效率与质量呈现着明显上升的趋势。RTK测量技术作为铁路测量新型技术手段，其主要采用GPS定位功能，通过载波相位观测差值的计算，将测量结果精准度控制在厘米级，并经过长期发展，促使RTK技术在铁路工程中具有良好的发展前景。

关键词：铁路勘察；设计定测；RTK技术

铁路勘察工作核心环节为定测工作，其主要结合中线测量和高程测量、交切测量与跨线测量等手段，对横断面、隧道和桥梁涵洞等进行精准化测量。为了确保定测工作的质量，应事先对控制网进行建设，通过对GPS静态观测点的作用，依据各高层坐标点，利用全站仪、RTK技术全面开展铁路定测工作。

一、RTK技术

1.概述

RTK（Real-time kinematic）技术是指载波相位差分技术，通过对两个测量站载波相位的测量与处理，将其结果输送至用户接收机内，获取相应的求差坐标，是当前GPS测量工作中常见技术类型。传统测量技术，通过静态、动态测量数据相结合，并通过科学计算的方式，方可将精准度控制在厘米级，而RTK技术能够在野外测量中将数据测量结果直接精确至厘米。RTK技术的研发，促使工程放样、地形测图与控制测量等工作效率得到有效提升。

2.优势

缩减测量人员工作任务量；减少测量控制点；24小时无间断观察和测量；依据精度标准的不同，获取相应的测量参数；具有较强的直观性；可针对地形条件复杂、植被覆盖面广的区域进行测量，如原有测绘技术，会在测量工作中受到通行、通视因素的制约，而RTK技术可有效解决原有测绘技术所带来的不足；减小对测量人员的使用量。

3.工作原理

完善的RTK技术测量系统，需要接收系统、链接系统和处理系统共同参与，并通过基准站数据测量，结合GPS卫星探测器的使用，将测量数据、坐标信号传输至流动站内，由流动站对各项数据进行分类处理，最终利用坐标转换参数、投影参数的输入，获取流动站精度、三维坐标等相关数据。

二、RTK技术在铁路勘察测定工作中的運用

1.工程案例

某市开展铁路工程建设，已知铁路全长为15000m、贯穿该市森林公园，沿线随处可见森林植被。受到地形复杂和地势落差的双重影响，导致该项工程项目建设难度较大，如最高处地势落差在450m。另外，铁路工程涉及隧道、桥梁和路基三个重点部分，其中隧道共有13处，全长在8250m、匝道全长在5584m；桥梁和隧道连接处全长在1700m。多种因素的存在，使得工程测量工作存在较大的难度，加之工程周期短的缺陷，促使测量人员对RTK测量技术进行有效利用。

2.控制测量

传统铁路工程控制测量方法，是在铁路沿线架设三角网的方式，利用到导线网的作用，完成控制测量工作。这种方法的运用，不仅耗时过长，且要求测量点具有较高的通视性以及精准度，同时不可对铁路外业进行测量，其数据结果只能依据内业测量后经科学计算所获得。虽然常规GPS测量技术，可通过静态与快速静态测量的方式，对内业测量数据进行有效计算，提升其精准度，但在铁路外业测量中仍具有不可预见性缺陷。通过对RTK测量技术的应用，不仅可提高数据测量结果的准确度，如在坐标点测量中满足施工要求，则测量人员可停止观测，不仅有效提高测量工作效率（一般测量工作在几分钟内即可完成），还降低对测量仪器、测量费用的消耗，属于当前铁路控制测量工作中较为成熟化测量手段。

3.地形图绘制

铁路工程建设应基于地形图绘制的基础上实现。传统意义上的地形图绘制工作，事先对控制网进行布设，再结合分阶段测量方式，依据各阶段测量结果，完成地形图绘制工作。该种方法不仅效率低、工作量大，还易造成测量结果误差，不利于后期工程建设工作的开展。然而，RTK测量技术只需依据流动站碎部数据坐标点测量，通过对特征编码的输入，将结果存至控制器内。在工程整体测量工作结束后，利用专业软件对完成数据到处工作，结合成图软件的使用，通过标准参数的设定，即可完成地形图绘制工作。从整体上来看，RTK测量技术不仅降低测量工作的难度，还有效缩减测量工作量，减少对人力与物力的消耗。

4.断横面测量

对于铁路工程而言，对其平整度、水平度要求较高，同时对土方量需求量也相对较大。传统断横面测量中采用全站仪测量的方式，通过在工程中桩测量站的审定，将全站仪旋转至垂直方向，依据高层变化点的不同，对其断横面实施测量。一般情况下，各个断横面相距较远，难以对全站仪测量方向进行控制，加之地面高层变动幅度较大，使得全站仪测量工作的难度逐渐加大。然而，RTK测量技术的运用，也有效解决全站仪测量存在的问题，提升的断横面数据测量结果的精准度。除此，RTK测量技术仅需一名测量人员即可完成铁路整体测量工作，有效节省人力。

三、结束语

总结上文，RTK测量技术具有实时性、高效性、快速性优势，被广泛运用至铁路勘察设计定测工作中。与传统测绘技术相对比，可知RTK技术既耗时少、精准度高，又可避免对测量人员的大量使用，为铁路工程建设提供便利条件。对此，在铁路测量工作中，TRK测量技术具有较好的发展前景。