摘要：全球定位GPS卫星导航系统有着连续性、全球性、实时性的特征，能够为用户提供精确的定位坐标，GPS测量有着高效率与高精度的特征，已经在控制测量领域之中得到了一定的应用，在数据处理技术与GPS接收机性能的发展之下，其应用领域也得到了不断的扩展，目前，GPS RTK已经能够在公路测量中完成多种测量工作，本文主要分析GPS RTK技术的原理、发展及其在公路测量中的应用。
关键词：GPS RTK 发展 公路测量 应用
全球定位GPS卫星导航系统有着连续性、全球性、实时性的特征，能够为用户提供精确的定位坐标，目前，已经成为常规测量中地位测量的主要方式。在国民经济水平的发展，我国的公路建设事业进行地如火如荼，取得了良好的成就，而公路建设对于勘测设计也提出了更高的要求，为了适应公路建设事业的发展，就需要建立一种集齐勘测、设计、施工与管理于一体的数据链。就现阶段来看，在公路勘测事业中，全站仪等先进仪器已经得到了广泛的应用，但是由于天气等因素的限制，该种测量方式并不理想。而使用GPS静态法建立沿线总体控制策略，就能够很好地解决常规测量法中存在的种种问题，实质上，公路测量技术的潜力主要蕴含于RTK技术，下面就针对GPS RTK的发展及其在公路测量中的应用进行深入的分析。
1 GPS RTK技术的原理分析
RTK定位技术是由载波相位观测值为依据的实时差分GPS技术，整个系统主要包括流动站与基准站，基准站安装于已知点中，能够对GPS卫星实现连续的观测，并将采集数据发射出去，而流动站在观测的同时能够接收基准站发射的信号，再使用OTF技术求解出整周模糊度，并分析出流动站位置。这样，用户就能够根据监测点基线结算结果与数据观测质量确定好观测时间，工作效率即可得到有效的提升。
2 GPS RTK技术特点分析
2.1 GPS RTK作业需要满足的硬件条件
GPS RTK作业的硬件配置需要包括电源设备、数据链以及能够用于RTK的GPS接收机。
2.2 GPS RTK作业需要满足的软件条件
GPS RTK需要实时提供出三维定位成果，还需要完成投影计算以及坐标变换工作，要满足以上的需求，必须有相应软件系统的支持，与此同时，该种软件也应该支持原有的作业模式，此外，这一软件还应该具备开放性，能够满足用户的升级需求与数据共享。
2.3 调制解调器
地面测量的过程中，其通讯工作会受到地形、天气、地物等因素的影响，要满足测量需求，就需要应用信号转播技术，将数据通信设备合并成为网络，因此，调制解调器也是 GPS RTK作业工作时不可或缺的组成部分。
2.4 GPS RTK技术的数据处理方式
2.4.1 整周未知数搜索技术
RTK数据处理需要在实时状态的控制器之中进行，其处理原理就是最小二乘原理序贯递进法，使用该种方法能够精确地得出历史观测值，其工作的关键就是观测初始整周未知数，一般情况下，常用的搜索方式包括整周未知数快速逼近法，模糊度函数法与消去法，考虑到整周未知数快速逼近法能够自动追加观测值来验证检验的可靠性，因此，其应用范围也更加地广泛。
2.4.2 坐标变换法
在确定好整周未知数之后，系统就能够根据观测方程给出基线向量的解，再利用坐标变换法就可以求得所需数值。
3 GPS RTK在公路测量工作中的应用分析
GPS测量有着高效率与高精度的特征，已经在控制测量领域之中得到了一定的应用，在数据处理技术与GPS接收机性能的发展之下，其应用领域也得到了不断的扩展，目前，GPS RTK已经能够在公路测量中完成多种测量工作，其应用主要表现在以下几个方面：
3.1 利用GPS RTK绘制大比例尺地形图
目前，我国的高等级公路选线多在大比例尺带状地形图中进行，如果使用传统的测量方式，就需要先建立好控制网，再进行测量，测量完成后，将数据汇总制作成为大比例尺地形图，这种测量方式不仅会消耗大量的人力、物力与财力，花费的时间也较长。而利用GPS RTK进行测量，只要在沿线碎部点中停留很短的时间就能够获取到每个点的坐标，通过对坐标点属性信息与特征编码的分析就可以获取到数据，最后，只要利于绘图软件即可绘制出精度理想的大比例尺地形图。与传统的测量方式，该种方式能够有效提升采集速度与绘制精度，节约大量的人力、物力与财力，因此，已经在国内外得到了广泛的应用。
3.2 GPS RTK在工程控制测量中的应用
工程测量方式包括动态测量与静态测量两种方式，一般情况下，隧道、特大桥、互通式立交的测量应该使用静态测量，而一般公路工程的测量则可以使用GPS RTK动态测量，采用该种测量方式能够有效提升测量的准确度，只要达到要求点，就能够停止观测，点与点也不需要进行通试，因此，测量效率可以得到大幅的提升。
3.3 GPS RTK在公路中线测设中的应用
在大比例尺带状地形图定线完成后，就需要标出公路中线，应用GPS RTK技术，只要在中线桩点坐标输入系统中就会显示出放样点位，在这一过程中，每一个点的测量都具有独立性的特征，这便可以减小误差的发生。
3.4 GPS RTK在公路纵断面与横断面测量中的应用
在确定好中线之后，利用桩点坐标与绘图软件就能够绘制出各个桩点与路线纵断面横断面，由于所有数据均是实时采集而来，因此，不需要进行二次测量即可完成。如果要进行现场测量，也可以利用GPS RTK技术，与传统测量方法相比而言，GPS RTK测量方式在实用性、精度与经济性方面均十分理想。
3.5 GPS RTK在施工测量中的应用
GPS RTK系统中不仅有理想的硬件，也有丰富的软件，将其应用在施工测量中能够实现设计、测设、施工的一体化。几乎所有的道路设计软件都能够计算出工程的几何点坐标，并定义好相应的高程基准值与平面基准值，这些信息均可以储存于记忆卡中。在野外测量时，只要根据相关的数据即可完成桩位的标定与测设，此外，在施工过程中，利用GPS RTK也能够方便地测量出点、线、面与坡度值，精度十分理想。
3.6 GPS RTK在机械化施工作业指挥系统中的应用
近年来，在微电子技术的发展之下，GPS RTK接收机的性能也得到了迅速的发展，新型GPS RTK接收机也发展成熟，这种接收机定位时间延迟在0.03s之内，将其作为参考站就可以满足用户的不同需求，也能够为用户提供多项、多路信息服务。将其作为流动站，不需要进行人工干预就能够对整周未知数进行解算，解算时间不会超过1min。如果技术发展成熟，在未来阶段下，只要在施工机械中安装定位系统，在输入设计资料后，GPS RTK就能够引导机械进行施工，中间的辅助工作均可省略。
4 结语
总而言之，将GPS作业模式与RTK技术相结合能够有效提升工作效率与工作可靠性，将GPS RTK技术应用在公路测量工作中不仅能够有效提升测量精度与施工速度，也令公路全自动施工变成可能。目前，GPS RTK已经在公路测量中得到了一定范围的应用，取得了良好的成果，也有着十分广阔的应用前景，相信在不久的将来，GPS RTK定可以在公路测量中得到更加深入的应用。
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