摘 要：橫斷面測量作為公路勘測的一項重要工作內容，其精度控制和生產(chǎn)效率一直以來都是相關單位研究的重點。本文從分析RTK作業(yè)特點、精度及橫斷測量數(shù)據(jù)成果的特點出發(fā)，深入探討了采用RTK結合程序開發(fā)的方法進行公路橫斷面測量和數(shù)據(jù)處理的流程及方法。

　　關鍵詞：RTK;橫斷面測量;數(shù)據(jù)處理

　　Abstract: The cross-section measurement is an important work as a road survey content, precision control and production efficiency has been the focus of the study are relevant unit. From the analysis of the characteristics of the RTK operating characteristics, accuracy, and cross-sectional survey data results, delved into the road cross-section measurement and data processing using RTK combination of program development processes and methods.

　　Key Words: RTK; cross-section measurement; data processing

　　中圖分類號： U452.1+4 文獻標識碼：A 文章編號：

　　Horizontal Cross-section Surveying of the Road & Data Prosession

　　Based on RTK

　　Yonggang Lang

　　(The Basis Surveying and Mapping Institution Of Liaoning Province, Jinzhou, 121003)

　　Abstract : As an important part of horizontal cross-section surveying of the road project,it’s precision and productivity always be treated as keystone of research by some departments.The paper starts by analysing the peculiarity and precision of RTK and the data of horizontal cross-section surveying, discussed the process and method of horizontal cross-section surveying and data processing utilizing RTK technique and programming.

　　Key words : RTK; Horizontal Cross-section Surveying; Data Prosession

　　0 引言

　　橫斷面測量在公路一次定測中，占用了很大一部分工作量，然而，目前很多單位在從事公路橫斷面測量時，仍采用傳統(tǒng)的全站儀對邊測量法或更古老的水準儀(+皮尺)+記簿的作業(yè)方法。這樣，不僅嚴重地影響了作業(yè)效率，更造成了人力資源的大量浪費，而對于GPS等先進設備而言，也沒有發(fā)揮其應有的優(yōu)勢和作用。本文根據(jù)測繪院多年來的相關生產(chǎn)經(jīng)驗，改變傳統(tǒng)思維，從研究數(shù)據(jù)處理方法的角度出發(fā)，進而探索一種更先進的測量方式，以改變當前落后的測量技術手段。

　　1 采用RTK進行橫斷面測量的特點

　　1.1采用RTK測量橫斷面的優(yōu)勢

　　GPS-RTK測量是近年興起的一項新技術，它具有全天候、無通視要求、誤差分布均勻、操作靈活、定位精度較高等特點，相對與常規(guī)測量設備來說，尤其適用于地形地貌復雜的山區(qū)等環(huán)境作業(yè)。采用GPS-RTK方式作業(yè)與傳統(tǒng)方法測量橫斷面相比
　　后期數(shù)據(jù)處理簡單簡單復雜

　　根據(jù)上表對比分析可知，采用RTK技術測量橫斷面，無論是在效率還是靈活性方面，都要比常規(guī)的測量手段高出不少，因此，采用RTK技術實施公路橫斷面測量，具有很強的可行性。

　　1.2 RTK測量的精度狀況

　　RTK測量的精度受多種因素影響，諸如：RTK設備本身、測量環(huán)境、控制點分布及轉換參數(shù)等。相對于平面精度而言，RTK測量在高程精度方面相對較若，也更易受不利因素的影響，實際測量的高程中誤差往往要超出儀器本身標稱精度。

　　為驗證RTK設備的高程精度，在某測區(qū)內，從E級GPS點出發(fā)，采用水準儀對均勻分布在測區(qū)內的15個點作檢核各樣本數(shù)據(jù)無異常值存在，精度區(qū)間分布比較均勻，在超過5cm高程誤差的兩個點處，GPS信號具有一定程度的遮擋，屬可預見的正常現(xiàn)象。總體統(tǒng)計的點位中誤差未超過5cm，完全滿足工程測量規(guī)范中規(guī)定的

　　1.3 RTK測量橫斷面的方法

　　傳統(tǒng)的橫斷面測量一般采用現(xiàn)場記錄采樣點到中樁的距離-高差方式實施，該方法需要在現(xiàn)場直接進行數(shù)據(jù)計算，由于人工的干預，一方面準確率方面有待商榷，另一方面無疑會影響到作業(yè)效率。

　　本文所探討采用的方法(以南方靈銳S86為例)是：將線路設計中樁坐標文件在作業(yè)前上傳至GPS手簿，現(xiàn)場經(jīng)“創(chuàng)建工程”、“定向”等初始化工作后，再調用手簿中的“線放樣”工具，分別設置線放樣的起、終點樁號、起點里程等，此后該段線路將會以圖形的形式在手簿界面上顯示，同時，GPS天線位置的里程、距中線距離也會實時顯示，此時只要控制好里程及到中線的距離并進行坐標數(shù)據(jù)采集即可，采樣點的位置選擇與常規(guī)方式一致。外業(yè)工作完成后，將所有采集的數(shù)據(jù)展繪到AutoCAD環(huán)境中，利用專門開發(fā)的程序進行后處理，以快速生成符合要求的橫斷面數(shù)據(jù)文件。

　　需要注意的是：進行數(shù)據(jù)采集時，一個橫斷面的所有采樣點的里程數(shù)理論上應相同，但通常情況下為平衡作業(yè)效率與成果質量間的關系，里程數(shù)允許在小范圍內變動;另外，在線路的曲線段，應根據(jù)曲率半徑的大小，適當調整放樣線段的長度，否則會出現(xiàn)采集的橫斷面與設計線路不垂直的現(xiàn)象，直接影響設計成果。

　　2 橫斷面測量的數(shù)據(jù)文件特點

　　公路橫斷面測量的目的是為路基(包括排水、用地)、擋墻、防護工程設計和土石方工程量的計算提供詳細、直觀的空間數(shù)據(jù)，一般來說，根據(jù)公路設計軟件的不同，設計方往往要求測量單位提供不同的橫斷面數(shù)據(jù)格式，總體來說，數(shù)據(jù)需包含以下幾個主要內容：

　　中樁里程、線路前進方向左右兩側的橫斷面采樣點數(shù)量、左右兩側各采樣點與中樁的平距和高差等。

　　橫斷數(shù)據(jù)以文本形式保存，中樁里程按從小到大的順序排列。

　　3 橫斷面數(shù)據(jù)處理程序算法設計

　　考慮到在橫斷數(shù)據(jù)文件中，中樁是以“里程數(shù)”的方式出現(xiàn)的，而外業(yè)數(shù)據(jù)采集時使用的是坐標方式，因此，在設計程序時，需要基于中樁坐標文件將兩者進行統(tǒng)一，即：里程、XYZ坐標。

　　程序開發(fā)基于AutoCAD軟件平臺，采用Visual Lisp開發(fā)工具，針對圖形數(shù)據(jù)進行處理。

　　程序設計時，先將中樁坐標文件讀入內存，以步長為1進行遍歷，每次讀出2個相鄰的中樁坐標，以計算線路前進和垂直方向的方位角，再根據(jù)方位角數(shù)據(jù)和斷面寬度(圖1中的a)，分別在線路前進方向的左側和右側設定搜索區(qū)域(圖1中的矩形框)，搜索外業(yè)所采集的采樣點，按與中樁平距從小到大順序排列后，進行與中樁距離與高差計算，最后按一定規(guī)格將結果寫入到文本文件中保存。

　　4 程序運行結果

　　根據(jù)外業(yè)采集的橫斷數(shù)據(jù)和中樁坐標，經(jīng)程序計算，獲得的數(shù)據(jù)處理結果如圖2右所示，通過人工檢查及驗算，由程序自動處理、生成的橫斷數(shù)據(jù)文件準確、可靠，同時也具有很高的生產(chǎn)效率

　　5 總結

　　采用RTK結合軟件開發(fā)的方法進行公路橫斷面測量，同時兼顧了生產(chǎn)效率和數(shù)據(jù)成果質量。由于采用了基于坐標的數(shù)據(jù)采集方式，與傳統(tǒng)的水準儀+皮尺+記簿的作業(yè)方法相比，效率約能提高100%以上，而人力投入?yún)s減少50%以上，同時還省略了記簿、數(shù)據(jù)錄入等環(huán)節(jié)，從根本上消除了人為錯誤對成果質量的影響。

　　本方法也具有一定的局限性：在郁閉度較大的林區(qū)或GPS信號遮擋嚴重的地區(qū)，測量精度會受到一定的影響，此時宜結合其它測量手段(如全站儀)進行數(shù)據(jù)采集;另外，為保證數(shù)據(jù)搜索的有效性，通常在程序中將搜索寬度(圖1b所示)設置為1-3m，如果在此范圍內有加樁，那么還需要人工對相應樁號的程序處理結果進行檢查、修改。

　　參考文獻：

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