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1、长江工程职业技术学院毕业设计（或论文）摘 要本文主要对GPS RTK 技术在道路中线放样中的应用进行了合理性研究。首先本文详细描述了GPS RTK的基本原理，RTK 系统的基本组成。然后根据自身的实践经验和参考资料描述了GPS RTK 技术在道路中线放样中的应用过程。还通过阅读各方面资料从多方面将全站仪放样与 GPS放样作了比较。通过自己实践的经验指出了GPS RTK 技术在道路中线放样中的应用优势。也从各大参考文献中针对GPS RTK 技术在道路中线放样中的应用的精度和工作效率还有误差来源和消除措施进行了描述。最后通过应用RTK-GPS在高速公路工程放样的实践，谈几点自己的认识和体会。GPS
2、 RTK 技术在道路中线放样中的应用定位精度高、作业效率高、节省费用、不受地形影响。AbstractThis paper focuses on GPS RTK technology in the road alignment lofting a reasonable application of research.First, this study describes in detail the basic principles of GPS RTK, RTK system, the basic components. Then based on their experience and re
3、ferences described GPS RTK technology in the road alignment lofting process. Also by reading data from many different aspects of the Total Station lofting lofting compared with the GPS. Through their own practical experience suggests that the GPS RTK technology in the road alignment lofting advantag
4、e. References from major GPS RTK technology for the lofting of the road centerline accuracy and efficiency measures as well and eliminate sources of error are described.Finally, through the application of RTK-GPS in highway engineering practice of setting out, talking about some knowledge and experi
5、ence.GPS RTK technology in the road alignment lofting high positioning accuracy, high efficiency, cost savings, not topography.关键词： GPS RTK 技术 高速公路 中桩放样 1目 录前言2第一章 绪论3第一节 GPS RTK 技术的基本原理3第二节 RTK 系统的基本组成3第二章 工作过程简介4第三章 GPS RTK 放样中桩的精度和速度6第四章 误差来源及削弱的措施7第五章 GPS RTK 与全站仪中桩放样的比较7第六章 性能及效果分析8第七章 认识和体会8结
6、论 9参考文献 10前 言工程放样是测量的一个应用分支，它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来，过去采用常规的放样方法很多，如经纬仪交会放样，全站仪的边角放样等等，一般要放样出一个设计点位时，往往需要来回移动目标，而且要2-3人操作，同时在放样过程中还要求点间通视情况良好，在生产应用上效率不是很高，有时放样过程中遇到困难的情况需借助于很多方法才能完成作业。近几年来，随着RTK（Real Time Kinematic）即实时动态GPS测量技术的出现及其在测量领域的应用发展，给测量作业带来了很多便利。它具有观测时间短、精度高、无须通视和现场给出精确坐标等优点。使用RTK-
7、GPS进行平面定位较之使用常规方法放样简单、方便、可靠和快捷，它的优越性使我们能在公路工程放样项目中在保证质量的同时极大地提高工作效率并降低成本。以下结合本人采用徕卡双频RTK-GPS在高速公路工程放样实践中的应用谈谈用RTK技术进行测量放样的一些情况和认识。 第一章 绪论第一节 GPS RTK 技术的基本原理高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值。RTK 技术就是载波相位动态实时差分（Real Time Kinematic）定位技术，它能够实时地提供测站点指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在 RTK 作业模式下，基准站通过数据链将其观测值（载波相位观测值）和测站三维坐标信息（如
8、基准站坐标和天线高度）一起传送给流动站，流动站在完成初始化后，一方面通过数据链接收来自基准站的数据，另外自身也采集 GPS 观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，再经过坐标转换和投影改正，即可给出实时的厘米级定位结果。GPS 测得的高程是该点在 WGS-84 椭球上的大地高，因此必须采用高程拟合的方法，来求得正常高。而高程拟合的精度取决由 GPS 大地高程转换为正常高的精度（其中关键是高程异常的精度），也就是说，参与拟合的水准点的个数及分布的均匀控制程度和地形起伏状况。对于公路放样来讲，路线两侧布设的水准点足以保证中桩高程的拟合精度。第二节 RTK 系统的基本组成RTK 系统主要由三
9、大部分组成：一个参考站，若干个流动站和通讯系统。详见图 2。第二章 工作过程简介图1图2 我们使用三台套的 Leica 530 GPS 接收机作业。其中一台作为参考站，另外两台流动站（图 3）。这与我们平常用全站仪放样的配置类似，一台仪器、两个前点。如图3所示，流动站中的背包中有传感器、电池、无线电台及发射天线总重量约为3.7kg，而手中铝合金杆安置天线和终端的重量约 1.95kg。参考站中包含 GPS 接收天线、终端、传感器、电池及大功率的电台、伸高的无线电发射天线。首先将路线控制点具有 WGS-84 坐标系的三维坐标输入 GPS，选定椭球，求得转换参数和投影参数。然后使用道路编辑软件 Ro
10、ad Edit 将设计好的路线载入 GPS，需要输入的数据有路线直曲线要素的起讫桩号、半径、A 值等，同时 Road Edit 有检核功能，若有输入错误，会及时提示。当然这些操作都是在计算机上完成，然后通过 Flash PCMCIA 卡或电缆传送给 GPS。图3这样在 GPS 内部生成路线线位后，就可以利用 Road Plus 软件进行中桩放样。你可以选择输入桩号，或让 GPS 按一定数值自动增加桩号放样，还可以选择测某桩号的横断面等，到现场后参考站架设完毕后即可放样。一般我们是选择按桩号放样。当输入一个桩号后，GPS RTK 马上就会提示你目前位置距桩号位置多远，什么方向，如图 4 所示，中
11、间的小圆圈是桩号位置，十字是当前位置，会随着人的移动而移动，当当前位置距离桩号位置小于 50cm 时，仪器会发出“嘀滴”声。当十字进入小圆圈时，表明放样成功，即可钉桩。图4另外，也可以从旁边的几行数字看出当前位置距桩号位置的前后，左右的距离，然后决定是否修改桩号。当十字进入圆圈后，或数字显示的距离在公路勘测规范（以下简称“规范”）允许范围内时，即可测该桩号的高程，测 34 个历元，然后输入桩位说明，再存储一下，一个点就测放完毕。所有中桩数据（桩号、高程、桩位、坐标）都可以文本文件的形式提供给纵断面设计。第三章 GPS RTK 放样中桩的精度和速度本次测量我们中桩组一共 6 人（含司机一人），在
12、 28.6km 路段中，共测放中桩 380 根，平均 13.3 根/km，从 7 月 25 日7 月 29 日共计用了 5 个工作日,平均 5.72km/天。为了验证 GPS RTK 的放桩精度，我们在路线上选取了一些有代表性的点，如路边、渠边，用全站仪进行了检测，其结果见表 1。从表中可以看出，其结果满足“规范”要求。第四章 误差来源及削弱的措施GPS RTK 技术在测放路线中桩时，其误差来源是多方面的，如卫星星历误差，卫星钟误差等，还有我们在作业时的对中误差等，这里就作业时需引起注意的几方面作一下阐述。多路径效应的影响对使用RTK来讲是很大的，因为观测时间较短，尽管硬件和软件能降低这种影响，但是在树林边，河边等一些敏感地段测放中桩时，适当延长观测时间还是有必要的。电离层影响。一般来讲双频观测能抵消大部分的电离层的影响，值得注意的是，在流动站与
