RTK技术下的铁路工程论文

2022-04-29

【摘要】新形势下,科学技术日新月异,数字化测绘技术的发展水平也越来越高,将其应用在土地测量工作中应用价值也较高。基于此,文章分析了土地测量工作中的常用数字化测绘技术以及应用,希望对实际的土地测量工作有所帮助。下面是小编整理的《RTK技术下的铁路工程论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

RTK技术下的铁路工程论文 篇1:

RTK技术在铁路工程测量中的应用

摘 要:RTK技术是铁路测量中的一种全新的,高效的测量模式,能够进行全天候的测量,同时能够大大减少测量的工作量和人员数量,因此在铁路测量工程测量工程中广泛应用。本文笔者将对RTK测量技术进行介绍,并结合具体的铁路工程实例,简要探讨RTK测量技术的应用。

关键词:RTK技术 铁路工程 工程测量

在铁路工程的测量施工中,传统的地面测绘技术主要是利用电子全站仪、水准仪等地面测量仪器,同时采用其他测量工具进行辅助。这种地面测绘技术需要投入较多的测量人员和仪器设备,同时大多需要进行野外的施工,并且工作效率较低,在测量中往往会出现误差累计的问题,现场测量效果不够理想,无法进行全自动化的作业。随着科学技术的发展,近年来出现了一种全新、高效的测量模式—GPS-RTK定位技术,这种测量技术具有实时、快速、精度高、控制点少、野外工作量少以及自动化程度高等优点,克服了传统地面测绘技术在通行和通视方面的局限性。显然,RTK定位技术在铁路工程中的应用开辟出了一种全新的,高效的测量模式。

1 RTK定位方法以及作业流程

1.1 GPS-RTK定位的作业流程

(1)基准站的设置。为了能准确地进行铁路工程的测量,首先应根据工程的实际情况,收集工程场地附近的高等级已知控制点,并对这些已知控制点进行校核,以确保控制点的精确性能够符合工程使用的要求。但是在大多数情况下,仅仅采用收集得到的控制点是不便于直接在工程中进行使用的,因此应当结合工程实际情况而需要在测量区域内加设控制点、联测坐标和高程。在进行RTK测量之前应根据工程情况,选择合适的基准站设置地点,并在其上安置接收机,同时对参数进行设置。(2)坐标系统转换。通常情况下,对于工程项目的建设,往往都是在地方独立坐标系中进行的,因此在进行RTK测量时应对坐标转换参数进行计算。利用至少三个控制点对RTK参数进行修正,其中必须求得七参数,求解得到坐标转换参数之后,通过可以利用参数,即可根据参数利用测量控制器实现定位点工程独立坐标的实时解算。(3)流动站测量定位。当坐标转换参数确认无误之后,即可根据工程的实际情况进行相关的测量定位放样和测绘工作。

1.2 GPS-RTK测量技术的主要优点

(1)采用这种测量技术可以大大的减少控制点的布设数量,减轻工作量。(2)可以实现全天候的实时观测。(3)根据不同的精度要求可以进行适当的调整。(4)测量过程较为直观。(5)在地形起伏较大,同时植被较密集的地区进行测量时,在通行和通视方面均存在问题,而采用这种技术可以很好的解决这些问题。(6)不需要较多的工作人员进行作业。

2 工程概况

本工程为某铁路工程,其长度为12 km,路线穿过一森林公园,沿线具有较为密集的植被,同时地方复杂,高差较大,最大之处可达到400 m。本铁路工程主要有隧道、桥梁、路基等分项工程组成,其中隧道的数量一共有11座,总长为7849 m,匝道桥长一共为5393 m,桥梁和隧道的连接路线长度一共为1500 m。鉴于工程所在地地形情况以及工程本身所具有的复杂性,本工程的测量工程具有一定的难度,同时本工程工期较为紧张,这又进一步加大了本工程测量作业的难度。

3 测量方法和步骤

3.1 基准站的设备

由于所收集到的高等级已知控制点的距离本工程路线较远,因此根据规范的要求,需要在本工程路线附近布测平面控制点,一共布设15个,兼作为高程控制点,用作GPS基准站。在进行控制点的布设时,是按照C级GPS静态相对测量精度施测,同时按照三等精度联测水准高程。相邻控制点之间的平均间距为1 km左右,而最大的间距可达到3 km左右。

3.2 坐标转换参数的确定

由于本工程所处的地理条件较为复杂,采用传统的地面测绘技术无法在满足工期要求的基础上完成如此大的测量工作量。因此必须采用高效的GPS-RTK测量技术。本工程采用的主要测量仪器为Trimble 5800型GPS接收机,对这种仪器进行坐标转换参数的确定主要有两种方法。

(1)在施工现场采用RTK测量控制器进行测算时,首先应从平面控制点中选择出至少3个控制点,同时这几个控制点均应有高程,接着将这些坐标输入到测量控制器中,然后在施工现场逐点进行定位测量,每个点的观测时间不得少于5 min,当这些控制点全部测量完成之后,即可通过测量控制器内部的软件自动计算出坐标转换参数。通过工程实践可以知道,采用这种方法进行参数的确定,需要花费较多的实际,因此并不实用。(2)利用如前所述控制点的大地经纬度和测算出的当地坐标,在内业中计算得到坐标转换参数,接着就可以直接将这些转换参数输入到测量控制器中。通过工程实践可以知道,采用这种方式计算所得的转换参数精确性较高,同时较为迅速。根据得到的转换参数,在施工现场对控制点进行校核,每个点的观测时间不得少于3s。接着将GPS静态观测成果与RTK观测成果进行对比,RTK定位成果能满足铁路工程中一般测量工作的精度需要。

3.3 分项测量

(1)普通控制测量。在收集的已知控制点或利用相对静态技术加密的GPS控制点上,采用RTK测量技术进行连续观测,观测时间应控制在3~5 min,并加密测设部分控制点,从而确保采用全站仪在局部区域内进行分项工程测量时,能够满足工程需要。(2)定线放样。首先应在测量控制器中输入线路中线的曲线要素,这样在控制器内就可自动生成线路图。在整个定线放样的作业中,控制器能够实现测点里程和偏移距的实时显示,从而可以高效对放线工作进行指导。(3)地形测绘。当采用RTK进行地形测绘时,一台基准站即可提供多个流动站的使用,因此可以同时进行多个小组的测量作业,从而可以实现高效的测绘作业。当GPS信号受到地形的严重阻碍时,可以考虑采用全站仪与RTK技术相结合的方式对地形进行测绘,从而可以有效地额解决复杂条件下的地形测绘作业。(4)纵、断面测量。在本工程中需要对隧道、桥梁以及路基等多个分项工程进行测量,因此,进行纵、断面测量其工作量较大,同时由于工期要求较为紧迫、精度要求等,并且施工现场的地形条件较为复杂,这给测量工作带了巨大的挑战。如果采用传统的地形测绘技术,不仅需要投入较大的人力和仪器,同时测量精度也无法满足要求,往往会出现断面失真的问题。因此本工程采用RTK技术有效的完成了纵、断面的测量工作,同时其测量效率高,精度好。(5)专业调查与测绘。在本工程中需要事先对隧道、桥梁以及路基等多个分项工程进行专业调查,调查的主要内容包括涵洞、较差道路、线路附近的建筑物等。

4 结语

随着科学技术的发展,RTK测量技术利用其实时、快速、精度高等优势,在铁路工程中的应用开辟出了一种全新高效的测量模式。基于此,文章通过结合实践分析了RTK在铁路工程测量中的实施流程,同时结合工程实例,系统地探讨其在工程中的具体应用过程,为同类工程提供参考借鉴。

参考文献

[1] 史秦波.RTK技术在铁路工程测量中应用[J].科技创新与应用,2013(4):30-31.

[2] 袁作波.GPS-RTK技术在铁路测量中的应用[J].科技资讯,2010(7)28-34.

作者:冯振科

RTK技术下的铁路工程论文 篇2:

探究数字化测绘技术在土地测量中的应用

【摘  要】新形势下,科学技术日新月异,数字化测绘技术的发展水平也越来越高,将其应用在土地测量工作中应用价值也较高。基于此,文章分析了土地测量工作中的常用数字化测绘技术以及应用,希望对实际的土地测量工作有所帮助。

【关键词】数字化测绘技术;土地测量;应用

引言

在我国经济社会发展推动下,土地测量行业也得到了质的飞跃,在实际的工作中逐渐开始应用各种现代化的技术,例如全球定位系统技术、地理信息系统技术、遥感技术等等,在很大程度上也提高了土地测量工作的质量和效率。因此,相关测量单位需要加强对数字化测绘技术的分析和投入,充分发挥先进技术的作用,促进我国土地测量事业的整体发展。

1.土地测量中工作中的常用数字化测绘技术

1.1全球定位系统技术

全球定位系统技术即GPS技术,是新时期下的高科技产物,在实际的技术应用过程中可以提供测量点的具体坐标位置,然后再根据所提供的具体的坐标位置开展测量工作,得出结果。测量单位应用GPS技术,可以有效降低测量工作人员的工作量,缓解测量人员的工作压力。另外,GPS技术和传统的测量技术相比较,其在测绘工作中,通常情况下都不会涉及一些较为复杂的仪器设备,因此,可以对测绘工作的流程进行简化,进而提高工作效率。除此之外,测量人员应用GPS技术,还可以降低周围环境因素对测绘效果的影响,例如天气、地理环境等,可以在任何气候下进行工作,且所得到的数据的准确性也较高。

1.2地理信息系统技术

地理信息系统技术即GIS技术。现阶段,地理信息系统技术在我国测绘工作中的应用也较为广泛,应用效果也较高。一般情况下,测绘单位在应用GIS技术进行测量的时候,还需要结合当前比较先进的计算机技术和遥感技术等,在此基础上进行数据收集,并对所收集的数据进行处理,在对数据进行了科学分析以后,再利用计算机技术对数据进行处理,在这个过程中,需要应用到专门的计算机软件,可以进行成图处理,方便相关人员直观的对测绘的结果进行分析和了解。另外,应用此技术,还可以得出及时有效的数据信息,最终满足土地测量的目标。

1.3遥感技术

遥感技术即RS技术。其主要的应用优势为测量速度较快且较为精准,因此,也一直被广泛的应用在我国的军事、民用等方面。社会对遥感技术的关注度也逐渐提高。测绘单位通过应用遥感技术,可以结合测绘的实际要求,迅速完成资料信息收集工作,同时,在精确度上也可以达到要求。

1.4 RTK技术

RTK技术也是一种较为先进的数字化测绘技术,其在实际的技术应用过程中,在应用系统上主要包含着GPS信号接收装置、数据传输装置以及处理软件等,相关人员应用RTK技術进行测量,可以在较短的时间内完成观测工作,并建立实时的三维坐标,为土地测量工作提供数据支持。

2.探究数字化测绘技术在土地测量中的应用

2.1数字化测绘技术在地籍测量中的应用

我国在地籍测量工作中,比较传统的测量方法就是导线测量法,这种方法在实际操作的过程中,精确度相对较低,使测量结果的科学性较差,在测量工作中出现误差问题,也会增加后续的处理时间,影响地籍测量工作的效率。通过在地籍测量中应用数字化测绘技术,可以有效解决传统测量技术的不足,为测量人员提供有效的观测平台。另外,测量人员在地籍测量工作中应用GPS技术,并结合全站仪等设备,可以建立动态的网络监测系统,进而有效控制测量工作中的误差。

2.2数字化测绘技术在采点测量中的应用

数字化测绘技术在采点测量中的应用也较为常见。采点测量工作在实际进行的时候,需要确定地点坐标,对界址点进行测量。同时,测量人员还需要对其他地形点进行测量,不断提高界址点和地形点的测量精度。将数字化测绘技术应用在采点测量工作中,需要测量人员记住界址点和地形点,进而可以在具体的测量工作中展示界址点和地形点的特点,最终可以对各种地物进行有效的编制。另外,测量人员还可以调整地物测量工作的顺序,利用测量技术对散点进行连接,然后可以对数据信息进行转化,成为测量人员需要的信息。

2.3数字化测绘技术在大比例尺工程图中的应用

大比例尺地图测绘工作在进行的时候较为复杂,传统的测量技术在实际操作的时候,需要投入较多的人力、物力和财力。而且在测量精度和最终成图的质量也需要继续提升。

随着我国社会经济的发展,一些大型的建设工程数量也在不断的增加,且在建设工作上也更加复杂,例如,高速公路工程和铁路工程等,这些工程在进行建设的时候,都会涉及大比例地图。将数字化的测绘技术应用到大比例尺工程图中,可以加强对工程地域的地形、地貌等各种环境因素的分析,进而获取更加完善的信息,满足工程测绘工作的要求。另外,相关技术人员应用数字化测绘技术,还可以对空间数据信息进行有效采集和储存、处理,最终成图,整个过程是一个流水线作业过程,因此,自动化、智能化水平都较高,在测绘结果上自然较为精确,测绘效率较高。

2.4数字化测绘技术在碎部测量中的应用

数字化测绘技术还可以被应用在碎部测量工作中,具体包含着很多方面的流程,第一,在测量工作中,应用PTK和GPS技术,可以实现动态测量。并对动态测量的误差进行控制,可以将误差控制在50mm以内。同时,测量人员在进行一些较为密集的建筑区域的测量时,还可以利用全站仪的方式进行有效布局,降低误差;第二,应用现代化测量技术,测量人员需要先完成打点测量,然后再对各种地物进行测量,在测量流程上相对更加完善,测量效率也就更高;第三,应用数字化测绘技术,测量人员可以结合相关的计算机设备,进行数据整理、分析和转化,最终完成地图绘制。

2.5数字化测绘技术在处理调绘数据中的应用

数字化测绘技术还可以应用在调绘数据的处理工作中。首先,测量人员需要对数据进行收集,在收集工作完成以后,再将数据录入到计算机中。另外,测量人员还需要对不同的测量仪器进行分析,其导出的数据在格式上一般是存在区别的,因此,测量人员需要采取数字化测绘技术对数据进行处理,将其处理成统一的格式,当前,比较常见的格式是SCS;其次,测量人员在进行最初的数字化地图绘制的时候,需要根据实际情况进行顺序打点,促使绘图工作顺利完成;最后,测量人员还需要利用技术进行景物对照,根据具体情况进行地图补充和完善。

2.6数字化测绘技术在外业调绘中应用

在外业调绘工作中,测量人员应用数字化测绘技术,需要熟练掌握各种现代化的测绘设备。另外,在应用数字化测绘技术完成了工作以后,测量人员需要做好相关的数据统计工作,记录关键点的坐标位置和相关的地貌信息等,最大限度的保证测绘工作的精确性。

3.结束语

土地测量工作是我国基础的社会工作,其测量水平在一定程度上也影响着我国经济社会的发展水平。因此,最近几年,我国政府对土地测量工作的效率和精确度也更加关注。这些都需要相关测量单位加强对新时期下的较为先进的测绘技术的分析,将其应用在具体的土地测量工作中,完善测量流程,根据实际的测量要求,选择不同的数字化测绘技术,最终保证测量结果可以达到相关要求。

参考文献

[1]林建雄.数字化测绘技术在土地测量中的应用[J].西部资源,2018,000(004):138-139.

[2]慈小慧,曲倩.数字化测绘技术在土地测量中的应用分析[J].科学与信息化,2020(3):6-6.

作者简介:成健(1982.06-),山东海阳人,土地资源管理,中级职称,学士学位,研究方向为土地工程。

作者:成健

RTK技术下的铁路工程论文 篇3:

论RTK技术在沙特南北铁路工程中的应用

摘要:简要介绍了RTK技术的含义、系统的组成,结合在沙特南北铁路测量实践中的应用,阐述了RTK在铁路测量中的使用方法和应用效果,以期RTK在铁路工程施工测量中能更好地推广应用。

关键词:RTKtGPS测量;

1 CTW200标段工程概况

沙特南北铁路CTW200标段,位于沙特阿拉伯北部Hail和A1-Jour地区。其中土建部分总长337.43 km,轨道部分总长509.84 km。主要工程任务:路基土石方3391万方,桥梁21座,圆涵132座,箱涵359座,骆驼通道12座,车站1座,共需混凝土11万方。

2 RTK技术概述

实时动态(RTK)测量系统,是全球定位系统(GPS)测量技术与数据传输技术的结合。是GPS测量技术中的一个新突破。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术。其基本思想是;在基准站上设置1台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测。并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。在用户站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果,便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况。实时地判定解算结果是否成功,从而减少冗余观测量,缩短观测时间。RTK测量系统一般由以下三部分组成:GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成,它是实现实时动态测量的关键设备。软件系统具有能够实时解算出流动站的三维坐标的功能。RTK测量技术除具有GPS测量的优点外,同时具有观测时间短,能实现坐标实时解算的优点,因此可以提高生产效率。RTK测量系统的开发成功。为GPS测量工作的可靠性和高效率提供了保障,这对GPS测量技术的发展和普及,具有重要的现实意义。

3 RTK技术的应用

3.1 控制点复测

沙特的夏季,天气炎热,光照强烈,早上9点到下午4点大气温度在40度以上,气流极不稳定,目标成像不清晰,用全站仪很难看清楚观测目标,测量精度就得不到保证。另外标段内也没有大的植被,地势相对较平坦,视野开阔,利于GPS外业测量。鉴于气候和地形条件,复测决定采用GPS接收机进行。

沙特南北铁路工程CTW200标殷全线共有控制点655个,首级控制点平均间距10公里,简称10公里控制点。次级控制点平均间距5百米,简称5百米控制点。由于控制点数量很多,线路长。复测前应借助导航GPS进行全线控制点的踏勘,检查控制点的布设情况,并确定复测时的线路,避免找控制点时浪费时间,以提高复测时的工作效率。根据控制点的布设情况,首级控制点复测分两组进行,每组用四台双频GPS接收机,用静态定位模式观测。分别从线路起点和终点开始复测。测量作业方式采用边连式复测线路首级控制网,等级为E级。运用随机数据处理软件解算时,线路坐标系采用WGS-1984坐标系。投影方式为UTM投影,中央子午线经度为39°或45°,投影面为参考椭球面。

首级控制点复测结束后进行次级控制点复测,用RTK模式测量,分三组进行,一组用两台GPS接收机,用1+1模式进行观测,另外两组分别用三台接收机,用1+2模式观测。测量时把首级控制点作为基准站,转换参数采用静态测量时算出的七参数,移动站和基准站距离控制在6公里以内。因为RTK测量误差与流动站至基准站的距离成正比。为了提高测量精度,测量时采用了一些方法。如延长测量时间、移动站使用对中器、选择最佳观测时段、增加观测次数或者改变基准站等。

根据复测的结果,首级控制点位相差平均6mm,最小2mm,最大13mmt次级控制点点位相差平均14cm,最小3mm,最大26mm。从复测结果看,控制点是可靠的,能用于铁路工程施工。

3.2 线路中线、边坡放样

RTK测量技术用于铁路中线放样,放样工作一人也可完成。将线路参数如线路起终点坐标、曲线转角、半径。线路断面数据,边坡坡度等输入RTK的外业控制器,即可放样。放样方法灵活,即能按桩号也可按坐标放样,并可以随时互换。放样时屏幕上有箭头指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移动,直到误差小于设定的为止。放样时为了减少误差,测到一定距离时与邻近的控制点校合坐标数据。

3.3 路基横断面数据的测量

中线和边坡放样完成后。就可进行路基横断面数据复测。路基断面每隔25米一个。全线共有13500个断面。根据路基的开工顺序,分阶段进行复测。把采集的断面数据输入电脑,利用土石方计算软件。就可算出土石方数置。

3.4 桥涵位置确定及原地面标高潮量

全线涵洞共有491个。数量较多,如果用全站仪和水准仪测量,势必影响涵洞原始测量数据的提交进度,影响桥涵图纸的设计。把桥涵定位数据输入RTK的外业控制器,即可放样。放样的同时就可以完成原地面标高测量。

4 RTK应用于工程测量中的优点

相对于常规测量来说。RTK用于工程测量主要有以下特点;

(1)测站间无需通视。RTK测量不需要测站间相互通视,可根据实际需要确定基准站,使得现场测量工作更加灵活方便。

(2)工作效率极大地提高。在进行RTK测量时,动态相对定位仅需几秒钟。极大地提高了观测效率。

(3)RTK是能提供厘米级精度实时解决方案的测量方法。在路基施工测量中有着良好的应用效果。

(4)RTK技术的测量误差分布均匀,相互独立。不存在误差积累,精度可靠度较高。

(5)仪器操作简便,目前RTK作业自动化程度越来趣高,把相应设计数据输入RTK的外业控制器,就可以准确放出现场所需要的点位。

5 总结

RTK在铁路工程施工中有着广泛的运用。比传统的测量仪器的测量,它有着省时省工且精度高等特点,在进行测量时,主要注意事项是基准站选择要在比较中心,位置空旷开阔的至高点上,且周围无磁场的影响,这样流动站接收的信号好。近年来空间技术的迅速发展和应用,给测量手段带来了日新月异的变化,工程测量点位精度及测量手段的更新和提高会给铁路工程建设带来许多方便,节约大量人力、物力、时间及成本,RTK作为一种全新的测量手段,在铁路工程测量中已突显其优势,其技术的先进性,优越性在铁路工程施工领域中将有广阔的前景。

作者:余志兴

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