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[摘 要]本文主要对高速铁路工程测量中的GPS-RTK技术做了详细的描述，不仅探讨了这项技术在高铁工程中的实际应用存在的问题，而且也同时针对这些问题提出了相应的解决措施，虽然因为受到通讯和作业条件的影响，使得这项技术在发展时存在效率低下等许多问题，不过，还是希望本文可以给以后GPS—RTK技术的发展提供帮助，使得RTK技术可以在铁路工程的测量、中线测设和工程的断面复测的很多方面，显示它更大的实用性功能。
[关键词]GPS—RTK；高速铁路；工程测量
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0382-01
1 引言
国内这几年，高速铁路发展迅速，因此使得GPS-RTK技术的应用也越来越广泛，这项技术的发展主要因为目前的长线铁路越来越多，而我们对长距离的铁路工程进行工程测量的时候，会出现一些无法控制的缺陷，例如测量时通讯状况过差，工作量也比较大，这就导致最终的测量结果是不精确的，误差较大。因此，GPS-RTK技术被研制出来，它可以做到快速测量、误差较小且自动化程度很高，也就意味着工作人员的工作量会小很对，而且随着计算机技术的不断发展，这项技术不仅仅在国内发展迅速，在国外的前景也很好。
2 GPS—RTK技术
GPS的全称是GlobalPositioning System，也就是全球定位系统，最初是由美国研发后于1994年开始进行使用的定位系统，且运用的是最新的卫星导航技术，RTK的全称是Real-Time Kinematic，也就是载波相位动态实时差分，简而言之，就是提供坐标导航上的三维坐标体系，精确到0.01。从这项技术面世以来，不仅仅应用在测量上，许多其他行业也在使用这项技术，包括它的生产、流动和使用。此外，这项技术主要是由基准站和流动站组成，常规情况下，我们在地势高的位置设置基准站，这些位置由于地势高而视野开阔，有利于整个体系可以实时与GPS卫星取得联系，便于信息的传送，也便于将站内的信息和载波观测数据准确地传递给流动站。而流动站则是使用数据链来接收从基准站送出的信息，同时，流动站还需要对这些GPS的观测信息做好整合和采集，准确的处理好在系统内构成差分观测值实时处理这些数据，然后得出精准到厘米级的定位结果。
2.1工作原理
GPS—RTK技术采用了载波相位动态实时分差的方法，能够在野外实时提供测站点在指定坐标系中i维定点结果，并达到厘米级的精度，这期间的时间不超过1分钟。并且，GPS-RTK系统运用，事实上，也的确得到了实现，在GPS-RTK系统下，基准站通过一些无线的装置接受信息，并通过数据传输系统专递给移动站，并且这个系统还会自行对数据做处理，可以通过转换坐标参数给百年移动站点的平面坐标，这对于高速铁路工程的测量有着很重要的意义，不仅使得测量信息可以及时传递，并且测量的精度也有了很大提高。
2.2工程控制测量
高速铁路在工程测量时候先利用GPS系统建立一个全面的控制网，对这整个的控制网做定位，不过，这只是静态的测量，而后在对于大型的建筑物则使用动态的控制网，也就是RTK系统，对于隧道或是立交桥这样的大型建筑设施来说，RTK系统可以对工程测量做整体控制，在高速铁路的整个测量过程中也确实能够实现定位精度，使得铁路测量的工作效率得到了有效的提高，同时减小了工作人员的劳动强度。
2.3绘制大比例地形图
一般情况下，我们在绘制高等级的铁路检测图的时候，我们选择的比例尺都是1：1000居多，还有是1：2000的，然后建立控制网，在碎部测量，这是比较麻烦的旧式测量方式，这样的方式需要的时间很长，并且工作量很大，工作进行的自然也慢，有时候也是不精确的，而采取GPS之后，大比例尺的测量图纸不再是难事，甚至是在室内也可以完成，所测定的数据也相对精确，而且采集速度快，很大程度上降低了测图绘图的难度。
2.4线路中线、边坡放样
我们在使用RTK测量技术在给高速铁路工程的测量做铁路的中线放样工作时，发现这项工作可以由一个人独立作业完成，只需要把高速铁路的线路的参数知道就行，比如是铁道线路的线路起点以及最终点的坐标，还有铁路上曲线的长度和转角的半径等等。中线放样的方法灵活性提高，工作人员在采用了RTK系统之后，放样可以采取坐标的计数方式，也可以交换着来，总之还是很灵活多变的。在采用了RTK系统之后，可以发现每次放样的时候，手柄屏幕中会出现点的偏移方向指示箭头并标明偏移量，它会随着仪器的动向，进行各个方向的前后左右调整，在接近放样点时，误差会不断减小，最后小于设定的误差值时稍待一会，等数据静止时，测量结束。而且因为每个点的测量是单独测量完成的，所以误差也不会积累，也就是说精度在上升，且GPS-RTK系统在一定范围内的信号很好，可以保证满足中线设定要求。
3 RTK技术的优越性
3.1测站间无需通视
GPS-RTK技术有很多方面的优点，特别是和传统的测量仪器做比较的时候，特别是在一些地形复杂的地区要修建高速铁路，需要进行测量的时候，RTK技术的好处就会出现，由于地形复杂，很多基准站之间无法取得联系，通视困难，数据精度不够等等许多问题，但是这项技术的出现解决了大部分的问题，只需要在基准站上空保持视野开阔就可以确保每个基准站之间通视顺利，甚至是各个监测站直接是不需要通视的，并且测量精度也会得到最佳提升。
3.2作业成本和作业稳定
我们在对RTK技术的使用做全面研究之后发现，由于测绘点之间不需要一定的通视，所以每个测量点之间的距离也就大了，这样不仅节约了成本，精确度也有所控制，很大程度上减少了全站仪的重复搬运，减少进行检查的次数，确保了高速铁路施工定位的精确性。
4存在的問题
根据我们在使用这项技术完成的铁路工程质量研究，我们发现它会受轨道误差、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。也就是说，我们在利用RTK系统做测绘的实时定位时，最后还要减少人为事故出现的次数，在对每次测量点测量的时间量要进行控制，时间不少于5分钟。
此外，因为这项技术还处在开发利用的新阶段，耗资很大，虽然会带来很大的经济效益，但是单凭这简单的测绘技术，还不足以保证我们可以在任何复杂的地势下完成高速铁路工程的前期测绘工作，甚至是引进这项技术也是有物质困难的。
5结束语
最近这几年，我国的经济在飞速发展，带动国内的铁路高速发展起来，而RTK技术也就开始被广泛使用起来，因为比起传统的测绘仪器来说，这项技术可以达到节省时间，节省花费，并且测量的精度也比较高的目的，而且随着计算机技术的发展，空间技术也在快速发展，更使得测绘的手段在发生着变化，高速铁路工程的测量点位的精度和测量手的段也在不断更新当中，也会给高速铁路的测绘工程建设提高很大的方便，通过相应的数据处理程序，大大降低了测量人员的内外业劳动强度。
参考文献
[1]安永强，王艳华，玉泽民.RTK在工程测量中的应用[J].城市勘测，2004（2）
[2]梁正军.GPSRTK技术在工程测量中的应用[J].科学之友，2010（33）
[3]李征航，黄劲松，GPS测量与数据处理[M].武汉大学出版社.2005.
[4]张正禄.工程测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2002
[关键词]GPS—RTK；高速铁路；工程测量
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0382-01
1 引言
国内这几年，高速铁路发展迅速，因此使得GPS-RTK技术的应用也越来越广泛，这项技术的发展主要因为目前的长线铁路越来越多，而我们对长距离的铁路工程进行工程测量的时候，会出现一些无法控制的缺陷，例如测量时通讯状况过差，工作量也比较大，这就导致最终的测量结果是不精确的，误差较大。因此，GPS-RTK技术被研制出来，它可以做到快速测量、误差较小且自动化程度很高，也就意味着工作人员的工作量会小很对，而且随着计算机技术的不断发展，这项技术不仅仅在国内发展迅速，在国外的前景也很好。
2 GPS—RTK技术
GPS的全称是GlobalPositioning System，也就是全球定位系统，最初是由美国研发后于1994年开始进行使用的定位系统，且运用的是最新的卫星导航技术，RTK的全称是Real-Time Kinematic，也就是载波相位动态实时差分，简而言之，就是提供坐标导航上的三维坐标体系，精确到0.01。从这项技术面世以来，不仅仅应用在测量上，许多其他行业也在使用这项技术，包括它的生产、流动和使用。此外，这项技术主要是由基准站和流动站组成，常规情况下，我们在地势高的位置设置基准站，这些位置由于地势高而视野开阔，有利于整个体系可以实时与GPS卫星取得联系，便于信息的传送，也便于将站内的信息和载波观测数据准确地传递给流动站。而流动站则是使用数据链来接收从基准站送出的信息，同时，流动站还需要对这些GPS的观测信息做好整合和采集，准确的处理好在系统内构成差分观测值实时处理这些数据，然后得出精准到厘米级的定位结果。
2.1工作原理
GPS—RTK技术采用了载波相位动态实时分差的方法，能够在野外实时提供测站点在指定坐标系中i维定点结果，并达到厘米级的精度，这期间的时间不超过1分钟。并且，GPS-RTK系统运用，事实上，也的确得到了实现，在GPS-RTK系统下，基准站通过一些无线的装置接受信息，并通过数据传输系统专递给移动站，并且这个系统还会自行对数据做处理，可以通过转换坐标参数给百年移动站点的平面坐标，这对于高速铁路工程的测量有着很重要的意义，不仅使得测量信息可以及时传递，并且测量的精度也有了很大提高。
2.2工程控制测量
高速铁路在工程测量时候先利用GPS系统建立一个全面的控制网，对这整个的控制网做定位，不过，这只是静态的测量，而后在对于大型的建筑物则使用动态的控制网，也就是RTK系统，对于隧道或是立交桥这样的大型建筑设施来说，RTK系统可以对工程测量做整体控制，在高速铁路的整个测量过程中也确实能够实现定位精度，使得铁路测量的工作效率得到了有效的提高，同时减小了工作人员的劳动强度。
2.3绘制大比例地形图
一般情况下，我们在绘制高等级的铁路检测图的时候，我们选择的比例尺都是1：1000居多，还有是1：2000的，然后建立控制网，在碎部测量，这是比较麻烦的旧式测量方式，这样的方式需要的时间很长，并且工作量很大，工作进行的自然也慢，有时候也是不精确的，而采取GPS之后，大比例尺的测量图纸不再是难事，甚至是在室内也可以完成，所测定的数据也相对精确，而且采集速度快，很大程度上降低了测图绘图的难度。
2.4线路中线、边坡放样
我们在使用RTK测量技术在给高速铁路工程的测量做铁路的中线放样工作时，发现这项工作可以由一个人独立作业完成，只需要把高速铁路的线路的参数知道就行，比如是铁道线路的线路起点以及最终点的坐标，还有铁路上曲线的长度和转角的半径等等。中线放样的方法灵活性提高，工作人员在采用了RTK系统之后，放样可以采取坐标的计数方式，也可以交换着来，总之还是很灵活多变的。在采用了RTK系统之后，可以发现每次放样的时候，手柄屏幕中会出现点的偏移方向指示箭头并标明偏移量，它会随着仪器的动向，进行各个方向的前后左右调整，在接近放样点时，误差会不断减小，最后小于设定的误差值时稍待一会，等数据静止时，测量结束。而且因为每个点的测量是单独测量完成的，所以误差也不会积累，也就是说精度在上升，且GPS-RTK系统在一定范围内的信号很好，可以保证满足中线设定要求。
3 RTK技术的优越性
3.1测站间无需通视
GPS-RTK技术有很多方面的优点，特别是和传统的测量仪器做比较的时候，特别是在一些地形复杂的地区要修建高速铁路，需要进行测量的时候，RTK技术的好处就会出现，由于地形复杂，很多基准站之间无法取得联系，通视困难，数据精度不够等等许多问题，但是这项技术的出现解决了大部分的问题，只需要在基准站上空保持视野开阔就可以确保每个基准站之间通视顺利，甚至是各个监测站直接是不需要通视的，并且测量精度也会得到最佳提升。
3.2作业成本和作业稳定
我们在对RTK技术的使用做全面研究之后发现，由于测绘点之间不需要一定的通视，所以每个测量点之间的距离也就大了，这样不仅节约了成本，精确度也有所控制，很大程度上减少了全站仪的重复搬运，减少进行检查的次数，确保了高速铁路施工定位的精确性。
4存在的問题
根据我们在使用这项技术完成的铁路工程质量研究，我们发现它会受轨道误差、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。也就是说，我们在利用RTK系统做测绘的实时定位时，最后还要减少人为事故出现的次数，在对每次测量点测量的时间量要进行控制，时间不少于5分钟。
此外，因为这项技术还处在开发利用的新阶段，耗资很大，虽然会带来很大的经济效益，但是单凭这简单的测绘技术，还不足以保证我们可以在任何复杂的地势下完成高速铁路工程的前期测绘工作，甚至是引进这项技术也是有物质困难的。
5结束语
最近这几年，我国的经济在飞速发展，带动国内的铁路高速发展起来，而RTK技术也就开始被广泛使用起来，因为比起传统的测绘仪器来说，这项技术可以达到节省时间，节省花费，并且测量的精度也比较高的目的，而且随着计算机技术的发展，空间技术也在快速发展，更使得测绘的手段在发生着变化，高速铁路工程的测量点位的精度和测量手的段也在不断更新当中，也会给高速铁路的测绘工程建设提高很大的方便，通过相应的数据处理程序，大大降低了测量人员的内外业劳动强度。
参考文献
[1]安永强，王艳华，玉泽民.RTK在工程测量中的应用[J].城市勘测，2004（2）
[2]梁正军.GPSRTK技术在工程测量中的应用[J].科学之友，2010（33）
[3]李征航，黄劲松，GPS测量与数据处理[M].武汉大学出版社.2005.
[4]张正禄.工程测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2002