华测M500—RTK在酒泉地区通乡公路测设中的应用
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摘 要 RTK技术，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术应用的里程碑。本文阐述了RTK的概念、在公路测量中的特点以及华测m500-rtk的性能，并结合实际，讲述了M500-RTK在酒泉地区通乡公路测设中的应用案例。
关键词 RTK；通乡公路；应用
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）95-0161-02
0引言
随着全球定位系统（GPS）技术的迅速发展，RTK（Real Time Kinematic）测量技术已日益成熟，RTK测量技术逐步在各行业得到广泛应用。RTK测量技术因其精度高，实时性和高效性，使得在公路工程测设中的应用越来越普遍。
1 RTK技术概述
RTK（Real- time kinematic）实时动态差分法，是GPS（全球卫星定位系统）测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术应用的里程碑。RTK能够在野外实时得到厘米级定位精度，其基本原理是：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，并将其观测数据发射电台，实时地发送给用移动站。移动站GPS 接收机在接收卫星信号的同时，还接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地解算并计算显示移动站三维坐标及其精度。一台基站可以配好几台移动站。
2华测M500-RTK性能
上海华测公司生产的M500-RTK采用美国天宝主板，具有220个超级通用通道，具备北斗卫星信号通道。
M500的初始化快速精确，具有固定点测量和移动点测量的功能。移点点测量又可以设定为定时测量和定距离测量。对于旧路改造，该功能十分方便。
M500配备的手簿测量软件是测地通。测地通目前版本到3.0，其功能专业、全面、界面清晰、易学易懂，可运行于各种版本的CE系统及Mobile系统。
测地通软件集实时绘图、电力设计、工程放样、道路放样、石油物探放样、轨迹放样、参考线放样、直线库放样、面积周长计算等功能于一身，可以满足各种工程的需求。
M500具有强大的道路放样功能
道路放样软件可现场通过元素法或交点法直接编辑道路数据，可以兼容各种线性的道路数据，包括复杂的缓和曲线、复曲线、S形曲线、卵形曲线等等；放样过程中可以实时显示里程，实时显示每个桩的坐标，放样导航既可以是横偏纵偏也可以是东南西北；可以现场进行横断面测量，偏桩测量等，纵、横断面文件自动分开，可以导入纬地等专业的后处理软件进行处理。
测地通软件可直接导出主流的业内常用格式，如CAD、CASS等，实现了与第三方软件的无缝兼容。
3华测M500-RTK在酒泉地区通乡公路测设中的应用
酒泉地区地势南高北低，自西南向东北倾斜。大部分地形为戈壁，地势平坦，视野开阔。可以充分发挥RTK测量的优势。通乡公路里程长，大部分通乡路为改旧改造，旧路线型简单。自2009年开始至今，运用M500-RTK先后完成瓜州县至梁湖乡、玉门下西号至黄花农场、阿克塞柳城子沟至多坝沟等近200多公里的通乡公路测设工作。
3.1 M500在可行性研究阶段的应用
运用M500的轨迹采集功能，用车载测量的方式，可以快速获得所测路线的平面和高程数据，对于桥涵等构造物位置可以记录下点号，等在路线CAD软件下完成路线平面设计完成后，可以根据点号查询所对应的桩号。
所采集数据为WGS-84坐标系，坐标数据可以和谷歌地球中的地理坐标一一对应，可以在谷歌地球中标记和查询路线起终点，各交点、构造物位置，主要控制点，可以直观地反映出路线的走向，途经地理位置，方便进行路线方案的比选和路线效果演示。
3.2 M500在施工图测量中的应用
每个项目需要在手薄中新建一个任务，任务名称最好用路线名称的第一个拼音字母和测设时间组成。系统参数中要设置好当地路线中心的中央子午线以及所使用的坐标系和参数等。
在施工图测量时，首先需要完成路线的交点采集，高程校正工作。
路线交点的采集一般用四点交汇法，即前后直线段的中线上各采集两点，手薄可以自动交汇出交点，现场放样交点就可以了，交点偏角可以实时显示，当地形受限时，选线较复杂时，可简单测量地形点，通过cass等第三方软件在cad中选线定交点，取得交点坐标后实地放样。
高程校正的方法有两种，一种是在测绘部门购买国家水准点，要尽可能覆盖整个路线，至少需要四个已知点。
第二种方法是先用水准仪完成路线基平工作，平均每公里设定一个临时水准点，然后按均等距离挑选出四个做为已知点进行校正，用于高程校正，华测M500信号覆盖可达20公里，如路线距离过长校正可分段取得参数，分段测量。
校正前要关闭参数设置中的水平差和垂直差选项。
路线交点数据完成后，就可以进行平面设计，M500有自己的道路平面设计小程序，可以快速设置每个交点的圆曲线半径，缓和曲线半径，自动完成路线里程的计算。路线平面数据可以导入到项目文件夹下，用手薄进行实时当前桩号显示和放样，路线的横断面采集工作可以在同一个桩号上同时进行，其纵断和横断数据可转换为为纬地软件格式。在测量中，可以根据地形变化点及增设构造物时，随时可以加桩，加桩间距可以调整。
3.3 M500施工放样中的应用
施工平面放样相对简单些，先对原有的控制点进行校正。校正结果符合规范要求后，导入道路逐桩坐标表进行放样，M500系统可以计算路线垂直方向任意距离点坐标，方便构造物的放样。
若需要进行三维放样，即路基顶面或垫层顶面放样，可以把道路逐桩坐标和路基设计表中的该层位设计标高在EXCEL中时行编辑，或其数据格式为：桩号，X值，Y值，H值形式，保存为CSV格式，然后导入M500手薄中，即可进行三维放样，手薄可实时显示平面与高程和差值。路基护坡，排水沟等构造物放样也可用此方法进行。
3.4 M500测量中的注意事项
在树木、建筑物密集路段会造成华测M500信号弱、甚至无信号，测量精度达不到要求，此时需要全站仪、水准仪补测。
华测M500由于系统缺陷，采集点较多时会导致数据的计算错误，此时应重新校正、重设当地坐标。
在道路测量时中平数据与横断面数据需要一一对应，否则数据无法转换为纬地格式。
4 结论
实践证明华测M500-RTK与全站仪、水准仪配合，取长补短，完全可以完成通乡公路的测量，再利用纬地、cass等第三方软件可以大大提高测设速度与质量。M500-RTK现可以升级为新的三星系统RTK（即北斗信号接收系统），其性能更加稳定，效率更高。硬件系统在不断提高，而软件方面，建议RTK手薄可以直接装入纬地外业测量软件，这样才能更好地发挥出RTK的优势，使公路测设工作的效率更高。