【正文】 站無線電實時數(shù)據(jù)傳輸和差分動態(tài)定位，挖煤機上兩點間距離的精度可達 177。南非某一核電站的冷卻塔高 165m， 直徑 163m。為此，要根據(jù)精密測量資料擬合出實際的塔壁中心線作為修改設(shè)計的依據(jù)。 瑞士阿爾卑斯山的特長雙線鐵路隧道哥特哈 德長達 57km，為該工程特地重新作了國家大地測量 (LV95)，采用 GPS 技術(shù)施測的控制網(wǎng)，平面精度達 177。為加快進度和避開不良地質(zhì)段，中間設(shè)了 3 個豎井，共 4 個貫通面，橫向貫通誤差允許值為 69～ 92 mm(比 只設(shè)一個 貫 通面可縮短工期 11 年 )。 隨著當代科學技術(shù)黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 4 的進步 ， 尤其是微電子技術(shù)、激光技術(shù)、計算機技術(shù)、空間技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用 ， 極大地推動了整個測繪科學技術(shù)的發(fā)展 ， 從理論體系到應(yīng)用范圍都發(fā)生了巨大的變化和進步 ， 亦為線路工程測量學科的理論和技術(shù)的發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。 其次 ， 隨著當代科學的發(fā)展和廣泛應(yīng)用 ， 諸如現(xiàn)代電子學、光學、激光技 術(shù)、航天技術(shù)、精密機械、工程數(shù)學、計算機和計算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 ， 推動了測繪科學技術(shù)的進步和發(fā)展 ，促使了線路工程測量與大地測量、攝影測量、地圖制圖等學科及其他學科之間的界限越來越模糊 ， 形成了相互交叉、相互滲透、相互促進的態(tài)勢。實際上 它包括在工程建設(shè)勘測、設(shè)計、施工和管理階段所進行的各種測量工作。 這些工程的主體一般是在地表 ， 但也有在地下的 ， 還有的在空中 ，如地鐵 ， 地下管道 ， 架空索道和架空輸電線路等 。 圖 線路設(shè)計與測量的關(guān)系 線路工程的測量 各項工程建設(shè)在規(guī)劃設(shè)計之前 ， 都要進行勘測工作，對設(shè)計有關(guān)的自然現(xiàn)象進行調(diào)查了解，而這一階段的測量工作主要地形圖測繪。過去由于線路工程勘測資料不夠充分，特別是地質(zhì)條件弄的不甚清楚，因而在進行設(shè)計適合在施工時，不得不變更計劃和設(shè)計，造成施工困難，甚至發(fā)生意想不到的危險，延誤了工期，增大工程費用，或者必須 以 較高的費用，用于竣工后的危害政治和維修養(yǎng)護 [2]。 根據(jù)規(guī)定，鐵路勘測分初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工圖三個階段，公路勘測一般分為兩個階段。從政治、經(jīng)濟、國防、安全核技術(shù)等方面綜合考慮，進行認真的方案比選，提出選擇隧道位置的意見。施工圖階段，著重補充技術(shù)設(shè)計后有待補充的勘測資料和施工詳圖，并解決施工中發(fā)生的有關(guān)變更設(shè)計問題。最后應(yīng)形成系統(tǒng)、完整的資料。分工程、水文地質(zhì)兩項。必須查明其發(fā)生、發(fā)展的原因及其類型和規(guī)模，根據(jù)其發(fā)展的趨勢，判明其對工程影響程度。一般按照國家地震局提供的 1： 300 萬的區(qū) 劃圖對線路沿線進行地震基本強烈區(qū)劃，通過高烈度地震區(qū)時，應(yīng)調(diào)查歷史發(fā)生過的地震對既有建筑物的毀損情況、自然破壞現(xiàn)象等，結(jié)合巖性、構(gòu)造、水文地質(zhì)等條件，確定強度界限的具體里程及地點，分析評價其對線路工程的影響。包括建筑材料和水電供應(yīng)情況，交通運輸現(xiàn)狀，施工場地與 棄碴條件以及棄碴利用的可能性，生活供應(yīng)，醫(yī)藥條件及施工用地和建筑物拆遷等 。 鐵路是一種以鋼軌引導列車的運輸方式，它 是建造在大地上的一種線性工程構(gòu)造物。初測對初步設(shè)計方案認為有價值的線路進行實測，即進行實地選點，定出線路中心線，沿線進行導線測量和水準測量，并測繪帶狀地形圖。 線路定測階段的測量工作主要有：中線測量、線路縱、橫斷面測量。因此 , 施工測量工作是能否按設(shè)計圖紙完成工程建設(shè) , 保證達到技術(shù)標準和質(zhì)量要求的重要先決條件 , 而必須予以充分的注意 [3]。 (1)已知距離的放樣：已知距離指設(shè)計圖上某一平距或斜距或結(jié)構(gòu)物平面某一尺寸，放樣工具可用鋼尺或測距儀（或全站儀） 。根據(jù)圖紙要求，按一定方向，把一已知距離，落實到地面上。 ② 測距儀放樣測量 以 SETC 系列全站儀為例，準備工作包括：棱鏡常數(shù)的輸入、氣壓改正、地球曲率和折光的端正、測量模式的選擇。 (2)已知水平角的放樣 ① 經(jīng)緯儀放樣測量 如圖 所示，已知 AB 的方向及 β角。 步驟：準備工作；放置儀器，對中、整平；輸入放樣值； 分別用盤左、盤右瞄準起始方向，轉(zhuǎn)動望遠鏡，當角度顯示為零時，該方向與初始方向夾角為放樣角值； C1，C2 盡量靠近，平分 得 C,則 ∠ BAC 為放樣角值；重新復(fù)測該角值，如等于 β(或在測角精度要求內(nèi) )則工作完成，否則，重新放樣，直至滿足要求至 。如圖 所示。 施工測量 （ 1） 恢復(fù)導向點、水準 點 路線經(jīng)過勘察設(shè)計后，往往要經(jīng)過一段時間才施工，對失掉的導線點或水準點要求補測恢復(fù)或根據(jù)施工具體要求進行加密。 ① 直角坐標法 。 極坐標法是通過兩已知點，求得放樣點距一已知點的距離及 連線方向與已知方向的夾角進行放樣。 圖 水準儀放樣測量 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 11 ④ 角度交會法（或稱方向交匯法） 。檢查和補測方法按橫斷面測量方法，分直線、圓曲線、緩和曲線段。 其方法是 邊樁放樣 和 根據(jù)路基中心填、挖高度放樣 。 橋梁軸線的標定 橋梁軸線的具體位置是在橋位勘察時，由路線方案、地形、地質(zhì)、河床等情況選定的，并設(shè)有控制樁。 墩臺的施工放樣 橋梁墩、臺的放樣在施工中是一項十分重要的工作。 道施工測量 隧道的開發(fā)有兩端洞口對向開挖，中間增設(shè)豎井、斜井或平洞的開挖，因此施工測量應(yīng)針對上述開挖方式進行。在隧道測量中，因施工場地狹窄，測量與施工相互干擾，給測量工作帶來不便。首先選定洞口、豎井口等位置，釘樁標明；在選通視條件好、易于固定的位置，標明 控制點編號，最后進行測量放樣。 曲線隧道 ： 當整個隧道在曲線上時，應(yīng)盡量沿兩洞的連線布設(shè)導線；兩端洞口附近為曲線時，應(yīng)沿切線布設(shè)導線；中部為直線時，則中部沿中線布設(shè)導線。每個洞口最好有三個控制點作為引測進洞的依據(jù)。水準點應(yīng)埋設(shè)在便于施工和不易破壞的地方。 （ 2） 豎井聯(lián)測 用豎井施工的隧道，地下起始點坐標、高程和起始邊方向，均由豎井傳遞到地下。也可與中樁或?qū)Ь€點樁共用。 （ 1）隧道中線方向、曲線 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 14 在隧道開挖過程中，一般 20m 左右設(shè)一中線樁，以標定開挖方向，控制開挖斷面形狀，襯砌時定出拱模位置，保證正確、安全掘進。用目測法定出工作面中線，以確定開挖范圍和布置炮眼。斷面的起拱線、腰線、路面底、頂面與洞的幾何尺寸由設(shè)計得到，測設(shè)時，以中線和起拱線為依據(jù)。 公路施工要求 （ 1） 在施工全過程中 ， 保證新設(shè)控制點與相鄰控制點間能夠互相通視 ， 便于觀測。季節(jié)凍融地區(qū) , 在凍融以后 ， 也行復(fù)測核對其準確性。 （ 3） 橋址河流兩岸 ， 至少應(yīng)各設(shè)兩個水準點 ， 對地質(zhì)條件較差 ， 易受破壞的地段 , 應(yīng)加設(shè)輔助水準點。 （ 2） 洞內(nèi)導線盡量沿中線布設(shè) ， 邊長直線隧道不宜短于 200m， 曲線隧道不宜短于 70m 。 （ 6） 供襯砌用臨時中線點必須使用經(jīng)緯儀測定 ， 其延伸距離不宜大于 10 m。通過對這些內(nèi)容的研究探討，為我下面的技術(shù)分析和實際操作做了充分的準備。 目前 ， 精密測量和工業(yè)測量技術(shù)已向自動化、智能化、實時化和系統(tǒng)化方向發(fā)展 ，如以 電子經(jīng)緯儀或自動全站儀等多個傳感器集成和綜合應(yīng)用的自動化電子測量系統(tǒng) ，它能夠發(fā)現(xiàn)并精確照準目標 ,同時可鎖定跟蹤目標測量 ,以及精密三維工業(yè)測量系統(tǒng) ，如激光跟蹤測量系統(tǒng) ， 它們都具有快速、動態(tài)、高精度的特點 ， 可實現(xiàn)快速動態(tài)精密觀測 ， 以獲取三維坐標 ， 這些技術(shù)已廣泛用于航天、航空、汽車、造船、精密機器制造、核工業(yè)等精密工業(yè)測量領(lǐng)域 ， 以及大型橋梁、大型水壩、電站、水利樞紐、地鐵、結(jié)構(gòu)等工程的精密施工測量和沉降與變形自動化監(jiān)測等特種精密工程測量 ， 并實現(xiàn)了高精度的測量效果 ， 如北京正負電子對撞機建設(shè)中采用精密測量方法 ， 保證了 工程設(shè)計所要求達到的控制網(wǎng)點位精度和設(shè)備安裝精度的要求 ， 確保了工程質(zhì)量 。還有實時攝影測量系統(tǒng) ,它是能過裝有電荷耦合器 CCD 面陣傳感器的固態(tài)電子攝影機與數(shù)字處理技術(shù)融為一體的自動化測量系統(tǒng)。 此外 , GPS 技術(shù)在特種精密工程測量中亦得以廣泛應(yīng)用 ,采用 GPS 連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng) ,能有效地對大壩等進行變形監(jiān)測 ,能檢測出大壩三維位移。可見，測量儀器在線路工程測量中占有相當重要的地位和作用，也可以說線路工程測量離不開測量儀器。垂直角是一點到目標點的視線與水平面的夾。 距離測量 距離是幾何測量的基本元素，距離測量的方法主要有三種：直接丈量、間接視距測量和物理測距。在特殊工程測量應(yīng)用中距離測量還包括偏距測量。三角高程測量是依據(jù)兩點間的水平距離和經(jīng)緯儀觀測的垂直角，應(yīng)用三角公式計算出兩點間的高差。其方法主要有全站儀測量， GPS 接收機測量、激光跟蹤儀測量以及激光掃描儀測量等。 常規(guī)測量方法的缺陷 （ 1） 對附合導線長 、 閉合導線長及結(jié)點導線間長度等有嚴格規(guī)定 ， 一般對于高等級公路均要求達到一級導線要求 。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 19 （ 3） 地點破壞嚴重 ， 影響測量作業(yè)。 （ 4） 地面通視困難往往影響常規(guī)測量的實施。 （ 1） 長大隧道、特大橋等構(gòu)造物一般要求測量等級在四等以上。 GPS 是美國陸?？杖娐?lián)合研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，作為新一代的衛(wèi)星導航和定位系統(tǒng)，不 僅具有良好的抗干擾性和保密性，而且具有全球性、全天候、連續(xù)性、實時性的精密三維導航與定位能力，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。它的作業(yè)不受距離限制 ， 非常適合于國家大地點破壞嚴重地區(qū)、地形條件困難地區(qū)、局部重點工程地區(qū)等。 （ 3） GPS RTK 技術(shù)將徹底改變公路測量模式。 （ 4） GPS 測量可以極大地降低勞動作業(yè)強度 ， 減少野外砍伐工作量 ， 提高作業(yè)效率。 GPS RTK 技術(shù) 對測量技術(shù)來說 更 是一場技術(shù)革命，使測量方法發(fā)生了黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 20 質(zhì)的變化 ， 真正實現(xiàn)了測量的單兵作業(yè) ， 經(jīng)濟效益是相當可觀的。過去采用常規(guī)的放樣方法很多 ， 如經(jīng)緯儀交會放樣 ， 全站 儀的邊角放樣等等 ， 一般要放樣出一個設(shè)計點位時 ， 往往需要來回移動目標 ， 而且要 23 人操作 ， 同時在放樣過程中還要求點間通視情況良好 ， 在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很高 ， 有時放樣過程中遇到困難的情況需借助于很多方法才能完成作業(yè) 。按照上級領(lǐng)導的指示精神 ， 需要對環(huán)城南路主干道中線進行放樣 ， 并要求每隔 60 米左右放樣一個點 ， 以供供電系統(tǒng)架設(shè)電線及自來水公司給水管道的敷設(shè) ， 且需每相鄰兩點相互通視。接著輸入基準站的坐標和海拔高 ， 然后校正。 （ 3） 圓曲線放樣 ： 在手簿里輸入圓心坐標、半徑數(shù)據(jù) ， 再根據(jù)需要放樣的圓曲線上的數(shù)據(jù)輸入手簿 ， 即可按照手簿導航圖的指示進行實地定點。在用全站儀修測地形的同時 ， 對放樣點進行抽檢實測 ， 與設(shè)計的坐標予以核對 ， 以檢驗 RTK 放樣的實際精度 ，具體見表 ： 表 點號 放樣點設(shè)計坐標 全站儀實測坐標 差值 1 X X Y Y 2 X X Y Y 3 X X Y Y 4 X X Y Y 5 X X Y Y 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 23 6 X X Y Y 7 X X Y Y 8 X X Y Y 9 X X Y Y 最大差值 可以看出 ， 用 RTK 放樣的點精度良好。 作業(yè)效率高。因此 ， 和傳統(tǒng)測量方法相比 ， RTK 技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小。它不受人為因素的影響 ，整個作業(yè) 過程全由電腦控制 ， 自動記錄 ， 自動數(shù)據(jù)預(yù)處理 ， 自動平差計算。 GPS RTK 技術(shù)的強大功能和潛力尚未充分挖掘 ， 與 GIS 集成、實時控制、綜合自動化作業(yè)是未來的發(fā) 展方向 ， 隨著科技的不斷進步 ， 精度更高、初始化速度更快、環(huán)境限制性更小、抗干擾能力更強的 RTK 系統(tǒng)將會很快出現(xiàn)。廣義 線路 工程測量學 與 其他學科關(guān)系聯(lián)系緊密，解決精度復(fù)雜的 線路 工程測量課題需要高新技術(shù)發(fā)展和其他學科的支持，同樣 線路 工程測量的研究成果也可應(yīng)用到其他學科領(lǐng)域，因此，它也不是一個單一的學科，而是與 許多學科之間相互滲透、相互補充、相互促進。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 25 結(jié) 論 本文對線性工程測量 技術(shù) 與 方法 研究進行了細致的論述和研究，通過本課題的研究可以了解到工程測量的發(fā)展情況和整個測繪專業(yè)的發(fā)展情況基本上是一致的，發(fā)展趨勢是服務(wù)領(lǐng)域越來越廣，與其他學科結(jié)合更加緊密。 但 RTK 同時也存在著一些不足的地方 ， 比如受衛(wèi)星狀況限制 ； 天空環(huán)境影響 ；數(shù)據(jù)鏈傳輸受干擾和限制、作業(yè)半徑比標稱距離小的問題 ； 初始化能力和所需時間問黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 24 題 ； 精度和穩(wěn)定性問題 ； 高程異常等等問題。使測量工作變得更容易更輕松。 降低了作業(yè)條件要求。 線路工程測量分析 總結(jié) 通過用 RTK 在道路放樣工程的實踐應(yīng)用 ， 得出以下幾點體會 : 定位精度高 ， 數(shù)據(jù)安全可靠 ， 沒有誤差積累 。檢查放樣過程中出現(xiàn)的各種情況 ， 并對精度進行檢查 ， 最