【正文】 則 ................................................................................. 21 外業(yè)觀測 ............................................................................................................. 22 第四章 RTK 在高速公路測量中的應(yīng)用 ............................................................................................. 25 4． 1 概述 ................................................................................................................................... 25 4． 2 RTK 測量的特點(diǎn) .......................................................................................................... 26 4． 3 RTK 在高速公路測量中的應(yīng)用 ..................................................................................... 27 4． 3． 1 繪制大比例尺地形圖 ........................................................................................ 27 4． 3． 2 道路中線放樣 .................................................................................................. 27 4． 3． 3 道路的橫、 縱斷放樣和土石方量計(jì)算 ............................................................. 27 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與高程計(jì)算 .................................................................................................... 28 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 ............................................................................................................. 28 高程系統(tǒng)與高程轉(zhuǎn)換 ............................................................................................. 29 第五章 工程實(shí)例應(yīng)用 .................................................................................................................... 30 測區(qū)位置及概況 ............................................................................................................. 30 首級 GPS 平面控制網(wǎng)的布設(shè) ........................................................................................... 30 RTK 施工測量 ................................................................................................................. 32 第六章 總結(jié)與展望 ....................................................................................................................... 34 致 謝 ............................................................................................................................................ 35 參考文獻(xiàn)： ................................................................................................................................... 36 第一章 緒論 研究背景 按 1997 年我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JTJ00197》，把公路劃分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個等級。 研究的目的與意義 GPS 導(dǎo)航定位以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)著稱。同時，對于我也是一種思考與學(xué)習(xí)，更加深入與深刻的理解測繪工作在高速公路建設(shè)中的方法內(nèi)容與重要意義，為以后的工作奠定了理論基礎(chǔ)，做好了準(zhǔn)備。 第五是竣工測量。在各分帶交界處，應(yīng)布設(shè)一對通視的 GPS 點(diǎn)。 在測設(shè) GPS 控制網(wǎng)時， GPS 控制網(wǎng)應(yīng)同附近等級高的國家平面控制網(wǎng)點(diǎn)聯(lián)測，聯(lián)測點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于 3 個，并力求分布均勻，且能控制本控制網(wǎng)。 3 177。 20 L 177。 根據(jù)方案研究中在小比例尺地形圖上所選線路位置，在野外用“紅白旗”標(biāo)出其走向和大概位置，并在擬定的線路轉(zhuǎn)向點(diǎn)和長直線的轉(zhuǎn)向處插上標(biāo)旗，為導(dǎo)線測量及各專業(yè)調(diào)查指明方向。初測導(dǎo)線水平角可用 DJ2 及 DJ6 經(jīng)緯儀以測回法測量，觀測一測回。 3．高程測量 初測高程測量主要有基平測量和中平測量，基平測量是沿線路布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，作為線路高程控制網(wǎng)；中平測量是測定沿線各導(dǎo)線點(diǎn)、百米樁及加樁點(diǎn)的高程，用以繪制線路縱斷面圖和專業(yè)調(diào)查。應(yīng)不遠(yuǎn)于 30Km 聯(lián)測一次 ，構(gòu)成符合水準(zhǔn)線路，其高程允許閉合差為 ? 30 L mm（ L 為符合水準(zhǔn)路線長度，單位 Km）。 表 21 帶狀地形圖測規(guī)規(guī)定 測圖比例尺 導(dǎo)線每側(cè)的測繪寬度 /m 等高線間距 /m 最大視線長度 /m 一般 地段 困難 地段 垂直角 12176。 （ 1）撥角放線法。 定 設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)時， 正倒鏡的點(diǎn)位橫向誤差每 100m距離不應(yīng)大于 5mm；當(dāng)點(diǎn)間距離大于 400m時，最大點(diǎn)位橫向誤差不應(yīng)大于 20mm，在限差范圍內(nèi)分中定點(diǎn)。全站儀極坐標(biāo)法放樣簡單靈活，適用于中線通視差的測區(qū)，但放樣工作量大，放樣到實(shí)地上的中線相對精度不高，并且由于用初測導(dǎo)線點(diǎn)直接定測各放樣的位置。 2．中樁測量 公路中樁也稱為里程樁，從線路的起點(diǎn)開始，需沿線路方向在地面上設(shè)置整樁和加樁，這項(xiàng)工作稱為中樁測設(shè)。地物加樁，是指沿中線有人工構(gòu)筑物的地方，如橋梁、涵洞處，路線與其它公路、鐵路、渠道、高壓線等交叉處，拆遷建筑物處，以及土壤地質(zhì)變化處加設(shè)的里程樁。 3．水準(zhǔn)測量 定測階段的水準(zhǔn)測量作業(yè)方法及精度要求同初測階段，其基平測量應(yīng)盡量采用初測水準(zhǔn)點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)。在進(jìn)行測量時，將水準(zhǔn)儀置于測站上，首先讀取后、前兩轉(zhuǎn)點(diǎn)（ TP）的尺上讀數(shù)，再讀取兩轉(zhuǎn)點(diǎn)間所有中 樁地面點(diǎn)的尺上讀數(shù)，這些中樁點(diǎn)稱為中間點(diǎn)，中間點(diǎn)的立尺由后視點(diǎn)立尺人員來完成。為了明顯地表示地面起伏，一般取高程比例尺比里程比例尺大 10 倍或 20 倍。高差為正號表示升坡，負(fù)號 表示降坡。圖 5218 為經(jīng)橫斷面設(shè)計(jì)后，在地面線上、下繪有標(biāo)準(zhǔn)路基橫斷面的圖形。 GPS 衛(wèi)星的主要功能為 : (1)接收和存儲由地面監(jiān)控站發(fā)來的導(dǎo)航信號；接收并執(zhí)行監(jiān)控站的控制指令。 (3)注入站 注入站有三個，它們的任務(wù)是 :在衛(wèi)星通過其上空時，把導(dǎo)航信息注入給衛(wèi)星。 3)實(shí)時導(dǎo)航定位 利用 GPS 進(jìn)行導(dǎo)航定位， 1秒即可完成一次定位，這對 高動態(tài)用戶尤為重要。 (2)相對定位 在兩個或若干個測量站上，設(shè)置 GPS 接收機(jī)，同步跟蹤觀測相同的 GPS 衛(wèi)星，測定它們之間相對位置，稱為相對定位。 (2)動態(tài)定位 若待定點(diǎn)相對于地固坐標(biāo)系有顯著的運(yùn)動，則這樣的點(diǎn)的定位稱為動態(tài)定位。其平面控制測 量往往采用導(dǎo)線形式，這包括附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線等導(dǎo)線網(wǎng)形式。在這些地區(qū)進(jìn)行路線測量作業(yè)，往往在 50km 以上均找不到導(dǎo)線的聯(lián)測點(diǎn)。 GPS 網(wǎng)的精度要求，主要取決于公路等級對控制網(wǎng)的要求 GPS 測量按其精度劃分為 A, B, C, D, E 五級，工程測量中一般采用 C, D, E 三級，其精度指標(biāo)應(yīng)符合表 規(guī)定。作為閉合環(huán)的特例，在公路導(dǎo)線測量中還可采用所謂的附合線路。各等級控制網(wǎng)相鄰點(diǎn)間的弦長精度用下式表示： σ = [ a2+ ( bd)2]1/ 2 式中 , σ — — — GPS 基線向量的弦長中誤差 。； (3)測站點(diǎn)應(yīng)選在交通方便的地方，并且便于用其它測量手段聯(lián)測和擴(kuò)展； (4)點(diǎn)位選定后，應(yīng)按規(guī)定繪制點(diǎn)之記。 ②需要在視標(biāo)的基板上安置天線時，應(yīng)先卸去砧標(biāo)頂部，將標(biāo)志中心投影到基板上，然后 以投影點(diǎn)安置天線，投影點(diǎn)示誤三角形的最長邊或示誤四邊形的長對角線不得大于5mm。方向上分別量取的天線高．二次量取結(jié)果差須小于 3mm，取其平均值記入測量手簿，并在各時段前后分別量取一次。 ⑥每時段觀測開始時與結(jié)束前各記錄一次觀測衛(wèi)星號、天氣狀況、實(shí)時定位經(jīng)緯度和大地高、 PDOP 值等。 3)觀測記錄 外業(yè)觀測過程中，所有的觀測 數(shù)據(jù)和資料部應(yīng)妥善記錄。實(shí)時動態(tài)定位 (RTK)系 統(tǒng)由基準(zhǔn)站和流動站組成 ,建立無線數(shù)據(jù)通訊是實(shí)時動態(tài)測量的保證。 2． 數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸系統(tǒng) RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) ,RTK定位時要求基準(zhǔn) 站接收機(jī)實(shí)時地把觀測數(shù)據(jù) （ 偽距觀測值、相位觀測值 ） 及已知數(shù)據(jù)傳輸給移動站接收機(jī) ,為把基準(zhǔn)站的信息及觀測數(shù)據(jù)一并同時傳輸?shù)揭苿诱? ,并與移動站的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理 ,必 須配置高質(zhì)量的無線通訊設(shè)備 無線信號調(diào)制解調(diào)器 。 4． 2 RTK測量的特點(diǎn) 1． RTK測量技術(shù)保留了所有經(jīng)典的 GPS功能。在 RTK測量中 ,盡管初始化時間和長短受到跟蹤觀測的衛(wèi)星數(shù)、幾何圖形強(qiáng)度、多路徑效應(yīng)、電離層干擾等諸多因素影響 ,但已可在數(shù)分鐘之內(nèi)完成。用傳統(tǒng)方法測圖 ,先要建立控制點(diǎn) ,然后進(jìn)行碎部測量 ,繪制成大比例尺地形圖。放樣時 ,我們只要先輸入各主控點(diǎn)樁號 ,然后輸 入起終點(diǎn)的方位角 a a2 ,直線段距離 D D2 ,緩和曲線距離 LS LS2 ,圓曲線半徑 R ,這樣就可以很輕松放樣了 ,而且一切工作均由 GPS電子手簿來完成。而且必要時 ,可用動態(tài) GPS 到現(xiàn)場檢測復(fù)合 ,這與傳統(tǒng)方法相比 ,既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用 ,前景又廣闊。y? ，距離 2239。x x xy y y??? ??? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? （ 8） 若對任一點(diǎn) i， GPS測得的 WGS— 84 坐標(biāo)為（ Xi,Yi,Zi），投影后的平面坐標(biāo)為（ 39。11iiy y y? ? ? ，其相應(yīng)的線路坐標(biāo) ( ,iixy)的計(jì)算如下： 39。 如果已有多個 GPS 水準(zhǔn)聯(lián)測點(diǎn)，則可用最小二乘法求得擬合系數(shù) i? 為： 1()T TA A A???? 工路工程在縱向有時可達(dá)到幾百公里，在橫向上卻一般只有幾十米，在 GPS高程轉(zhuǎn)換過程中若是利用所有點(diǎn)建立統(tǒng)一的擬合公式于整個測區(qū)，由于線路在某個方向上伸展的范圍較大，其高程異常的變化也就復(fù)雜得多，因此無論采用何種擬合算法其整體擬合的精度都不會很高 。35′（線路最南端）～ 23186。 首級 GPS 平面控制網(wǎng)的布設(shè) 應(yīng)用 GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)進(jìn)行路線控制測量 , GPS接收機(jī)是完成任務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備 , 用于測量工作的 GPS接收機(jī)稱測地型接收機(jī) , 使用時必須對其性能與可靠性進(jìn)行檢驗(yàn) , 檢驗(yàn)內(nèi)容包括一般性檢驗(yàn)、通電檢驗(yàn)和實(shí)測檢驗(yàn)。 2. 沿甲方劃定的勘測線路每 5Km 左右布設(shè)一對相互通視的四級 GPS 點(diǎn)；大型隧道進(jìn)出口、大橋、特大橋兩端各埋設(shè)一對相互通視的四級 GPS 點(diǎn)，當(dāng)隧道與橋梁、隧道與隧道、橋梁與橋梁間所布設(shè)四級 GPS 對點(diǎn)的距離可以滿足一級導(dǎo)線布設(shè)時，中間可不再加點(diǎn)；在植被茂密的地區(qū)應(yīng)適當(dāng)增加 GPS 對點(diǎn)；四級 GPS 對點(diǎn)的點(diǎn)間 距離一般為 500～ 1000米。路線所經(jīng)地區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，橋梁、隧道等大型構(gòu)造物較多。24′（線路最西端）～