RTK測量儀器定位技術是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS定位技術，實施動態(tài)測量。在RTK測量儀器作業(yè)模式下，基準站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理，同時通過輸入的相應的坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)和投影參數(shù)，實時得到流動站的三維坐標及精度。

1、RTK測量儀器在鐵路定測中的作業(yè)模式

1．1 選擇作業(yè)時段

鐵路沿線地物地貌復雜多變，為獲取完整的數(shù)據(jù)，必須根據(jù)衛(wèi)星可見預報和天氣預報選擇較佳觀測時段。衛(wèi)星的幾何分布越好，定位精度就越高，衛(wèi)星的分布情況可用用Planning 軟件 查看多項預測指標，根據(jù)預測結(jié)果合理安排工作計劃。

1．2 建立測區(qū)平面控制網(wǎng)

根據(jù)中線放樣資料，用GPS靜態(tài)測量方法建立測區(qū)控制網(wǎng)，相鄰點間間距5－8公里，并與國家點聯(lián)測，求出各控制點平面坐標，同時投影變形不得不考慮，變形的程度與測區(qū)地理位置和高程有關，鐵路線路短則數(shù)十公里，長則上千公里，跨越范圍廣，線路走向、地形情況千差萬別，長度變形各不相同。在3o投影帶的邊緣，長度變形可達以上，導致中線樁由圖上反算的放樣長度與實地測量長度不一致，無法滿足放樣要求。因此必須采取相應的措施消弱長度變形。

1．3 高程控制測量

GPS得到的高程是大地高，而實際采用的是正常高，需要將大地高轉(zhuǎn)化為正常高。而測區(qū)的高程異常是未知數(shù)，且高程異常的變化較復雜，特別在山區(qū)精度較差。此外，新線定測要求約每隔2KM設置水準點，而有些地形環(huán)境不能滿足GPS觀測的條件，采用高程擬合的方法擬合的高程精度不能得到保證。完全用GPS替代等級水準難度大。因此等級水準仍采用水準儀作業(yè)模式。

1．4 求取地方坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)

合理選擇控制網(wǎng)中已知的WGS84和北京54坐標（或地方獨立網(wǎng)格坐標）以及高程的公共點，求解轉(zhuǎn)換參數(shù)，為RTK動態(tài)測量做好準備。選擇轉(zhuǎn)換參數(shù)時要注意以下兩個問題：①要選測區(qū)四周及中心的控制點，均勻分布；②為提高轉(zhuǎn)化精度，較好選3個以上的點，利用較小二乘法求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。

1．5 基準站選定

基準站設置除滿足GPS靜態(tài)觀測的條件外，還應設在地勢較高，四周開闊的位置，便于電臺的發(fā)射?？稍O在具有地方網(wǎng)格坐標和WGS84坐標的已知點上，也可未知點設站。

1.6 放樣內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)準備

利用測量內(nèi)外業(yè)一體化程序完成全部計算工作。將線路的起點坐標、方位角、加直線長度及曲線要素輸入，程序根據(jù)里程計算出全線待放樣點的坐標，其中直線上每50米一個點，曲線上每10米一個點。按相應的數(shù)據(jù)格式將放樣點坐標導出成Trimble DC文件，通過Data Transfer將DC文件導入到外業(yè)掌上電腦供外業(yè)調(diào)用。

1．7 外業(yè)操作

將RTK測量儀器基準站接收機設在基準點上，開機后進行必要的系統(tǒng)設置、無線電設置及天線高等輸入工作。流動站接收機開機后首先進行系統(tǒng)設置，輸入轉(zhuǎn)換參數(shù)，再進行流動站的設置和初始化工作。通常公布的坐標系統(tǒng)和大地水準面模型不考慮投影中的當?shù)仄?，因此要通過點校正來減少這些偏差，獲得更精確的當?shù)鼐W(wǎng)格坐標，且確保作業(yè)區(qū)域在校正的點范圍內(nèi)。

2、應用實例

2003年我公司對官柴線延長至新安煤礦鐵路專用線進行定測。該專用線全長14.095公里，測區(qū)地勢平坦，除幾處外都較適合GPS-RTK測量。作業(yè)時將基準站設在大致全線中心處，距離較遠待放樣點7km多,滿足作業(yè)要求。

2．1 勞動組織及作業(yè)進度

利用RTK測量儀器技術進行線路定測，將常規(guī)的沿線路中線測量模式改變?yōu)榫€路坐標控制測量模式，直接利用控制點測設中線，一次放出整樁和加樁，無需在做交點的貫通測量，進行中線、中平、斷面的一次作業(yè)。

采用1＋2作業(yè)模式：基準站1人；流動站4人，其中2人操作GPS,1人寫樁號、打樁，1人背木樁，1人用流動站作斷面；抄平組7人，其中2人記錄，2人司鏡，2人跑尺，1人拉鏈。

作業(yè)時，由流動站放樣中樁點，抄平組馬上測其高程，另一流動站作斷面。且根據(jù)地物地貌的屬性可對觀測點進行屬性編碼，以取代原有的中樁記錄。

實際作業(yè)進度，每天完成新線定測2.5公里。

對于要觀測的跨線高和不適合RTK放樣的點，可以與全站儀相結(jié)合的方法解決；現(xiàn)場無法用GPS測量的斷面可由抄平組完成。

2．2 精度情況

公司未配GPS時，均采用全站儀放樣，多年實踐表明，全站儀中線測量精度較高，為檢驗GPS-RTK測量的精度，我們事先用全站儀放樣一段線路，并將結(jié)果作為參考值，兩種作業(yè)模式的成果比較如下：

坐 標 比 較

3、RTK動態(tài)測量的特點

根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果分析,較大平面較差為7mm，因此，我們認為RTK測量儀器成果質(zhì)量可信。

1）在能夠接收GPS衛(wèi)星信號的任何地方，可進行全天候作業(yè)。

2）經(jīng)典GPS測量不具備實時性，RTK動態(tài)測量彌補這一缺陷，放樣精度可達到厘米級，誤差不累積。

3）流動站利用同一基準站信息可各自獨立開展工作。

4）實時提供測點三維坐標，現(xiàn)場及時對觀測質(zhì)量進行檢查，避免外業(yè)出現(xiàn)返工。

5）GPS誤差不累積。

4、結(jié)束語

RTK測量儀器技術不僅能達到較高的定位精度，而且大大提高了測量的工作效率，隨著RTK測量儀器技術的提高，這項技術已經(jīng)逐步應用到測圖工作中。通過相應的數(shù)據(jù)處理程序，可大大減輕了測量人員的內(nèi)外業(yè)勞動強度，因此RTK技術在鐵路勘測設計領域有廣闊的應用前景。