【文章內(nèi)容簡介】 K 測量工程沿線和各工點的局部地形，一個基準(zhǔn)站可同時為多個流動站工作，因此，可分三個小組同時展開地形測繪工作，而且大多數(shù)地形測繪僅通過這項技術(shù)就能完成。本工程測點位于城鄉(xiāng)結(jié)合部中，并有大量高壓變電線路，因此測量時 GPS信號受到嚴(yán)重阻礙，因此測量中我們采用 RTK 技術(shù)與全站儀相結(jié)合的方法來進行樁位放樣。這樣可以利用 RTK 技術(shù)對所需圖和點進行測設(shè)，再通過全站儀測量碎部。對局部地形進行測繪后得知，將一般的測繪技術(shù)與 RTK 技術(shù)并用，即可順利開展地形測繪工作。 通過本章的論述我們了解了 RTK的基本原 理、系統(tǒng)組成及工作條件。 RTK的誤差來源有很多種，知道了它們的來源，對于我們采取一定的措施保證 RTK 的測量精度，提供了理論依據(jù)。RTK 的技術(shù)特點是 RTK優(yōu)于其他測量技術(shù)的概括。雖然 RTK的系統(tǒng)是 現(xiàn)代 測量的最新成果，但它應(yīng)有不足之處。了解了 RTK 的局限性，使我們知道了對于一些測量 RTK也是受到限制的。 RTK的作業(yè)過程是使用 RTK 的基本步驟，也是今后使用 RTK所必須進行的操作，通過對作業(yè)過程的敘述，使我們初步掌握了 RTK的使用方法。 GPSRTK 測量技術(shù)的主要優(yōu)點 相對于經(jīng)典測量學(xué)來說， GPS 測量主要有以下特點： 。測站間相互通視一直是測量學(xué)的難題。 GPS 這一特點，使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊，以使接收 GPS衛(wèi)星信號不受干擾。 。一般雙頻 GPS 接收機基線解精度為 5mm+1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm， GPS 測量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長， GPS 測量優(yōu)越性愈加突出。大量實驗證明，在小于 50公里的基線上，其相對定位精度可達 1210 6，而在 100～ 500 公里的基線上可達 106～ 107。 。在小于 20公里的短基線上，快速相對定位一般只需 5分鐘觀測時間即可。 。 GPS 測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測站的大地高程。 。 GPS 測量的自動化程度很高。在觀測中測量員的主要任務(wù)是安裝并開關(guān)儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，而其它觀測工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測等均由儀器自動完成。 8 。 GPS 觀測可在任何地點，任何時間連續(xù)地進行，一般不受天氣狀況的影響。 GPS測量在公路測量中的應(yīng) 用公路路線一般處在一條帶狀走廊內(nèi)。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)點導(dǎo)線等導(dǎo)線網(wǎng)形式。對于重要構(gòu)造物如大橋、特大橋、長大隧道等，也有布設(shè)成三角網(wǎng)、線形鎖等形式。 此外， GPSRTK 作業(yè)模式可以實時動態(tài)地將測量結(jié)果顯示出來。該作業(yè)模式不僅避免了由粗差引起的返工，大大提升了 GPS 的工作效率，而且能在短時間內(nèi)實時提供精確到 cm 級的測量結(jié)果，達到了工程建設(shè)中大部分地形測繪的要求，解決了三維實時動態(tài)放樣及一步法快速成圖等工程監(jiān)測問題，無論是測量精度還是工作效率，都超過了常規(guī)性測量手段。 觀測時間很短，當(dāng)觀測條件良好時，采用性能良好的雙頻接收機觀測， 3— 5S 即可求得測點的三維坐標(biāo)。 測量過程直觀，操作方便。 采用 RTK 進行測量定位放樣時，利用流動站接收機的測量控制器能直觀地對測量過程進行有效控制。在外部影響因素較大的情況下進行測量時能很好地解決因通行、通視條件不好而造成的難題。 常規(guī)測量方法的缺陷 1． 規(guī)范對附合導(dǎo)線長、閉合導(dǎo)線長及結(jié)點導(dǎo)線間長度等有嚴(yán)格規(guī)定，一般對于高等級公路均要求達到一級導(dǎo)線要求。這樣，導(dǎo)線附合或閉合長度最長不得超過 10 公里，結(jié)點導(dǎo)線結(jié)點間距不能超過附合導(dǎo)線 長度的 倍。這種要求一般在實際作業(yè)中難以達到，往往出現(xiàn)超規(guī)范作業(yè)。 2． 搜集到的用于路線測量控制的起算點間一般很難保證為同一測量系統(tǒng)，往往國測、軍測、城市控制點混雜一起，這就存在系統(tǒng)間的兼容性問題，如果用不兼容的起算點，勢必影響測量質(zhì)量。 3． 國家大地點破壞嚴(yán)重，影響測量作業(yè)。由于國家基礎(chǔ)控制點，大多為五六十年代完成，經(jīng)過 30 多年，有些點由于經(jīng)濟建設(shè)的需要被破壞，有些點則由于人們?nèi)狈χR遭人為破壞。在這些地區(qū)進行路線測量作業(yè)，往往在 50 公里以上均找不到導(dǎo)線的聯(lián)測點。這樣路線控制測量的質(zhì)量得不到保證。 4． 地面通視困難往往影響常規(guī)測量的實施。一般路線的控制點要求布設(shè)在距路線的 300米范圍內(nèi)。由于通視的原因，這一條件難以滿足，甚至在大范圍密林、密灌及青紗帳地區(qū)，根本無法實施常規(guī)控制測量。 9 第三章 GPSRTK 在工程測量中的應(yīng)用 GPS 測量用于加密國家控制點 下面以 京珠國道主干線 為例。 京珠國道主干線粵境高速公路湯塘至廣州北二環(huán)段路線長約60 公里，所處地形為重丘區(qū)，路線設(shè)計為 6車道。 該段有 11 個各種系統(tǒng)的平面控制點，經(jīng)過實地尋找，找出了 7 個，有 4個被破壞，破壞中有 2個國家 Ⅱ 等點。在已找出的的 7個 控制點中，國家測繪局系統(tǒng) Ⅰ 等點 1個， Ⅲ 等點 1個；城市測量系統(tǒng)點 2個；總參軍控點 3個。這些平面控制點分屬不同測量系統(tǒng)，且等級不同。 為提高京珠國道粵境高速公路湯塘至廣州北二環(huán)段測設(shè)質(zhì)量，決定在國家測繪系統(tǒng)基礎(chǔ)進行控制點的加密。加密的控制點布設(shè)方案是：沿公路路線每 10km 布設(shè)一對點，該對點相距約 1km，且應(yīng)通視良好。這樣，該段共設(shè)了 6對 GPS加密點，加密點的精度要達到四等控制網(wǎng)的要求。 該四等網(wǎng)采用 4臺 Trimble SE400單頻接收機作業(yè)。該機的標(biāo)稱精度為 10mm+2PPm。四等網(wǎng)的觀測時間為 90min。數(shù)據(jù)采樣間隔為 15s。 基線預(yù)處理采用廠家提供的 TrimvecPlus 軟件，平差計算采用武漢測繪科技大學(xué)編制的GPSADJ 軟件包。 通過平差處理，該四等網(wǎng)最弱點位中誤差為 ，平均點位中誤差 ，最弱邊相對中誤差 1/27669，平均邊長相對中誤差 1/453578。 整個四等網(wǎng)作業(yè)僅花 4d時間。其效率較常規(guī)測量手段至少提高 3倍。 在此基礎(chǔ)上，我院同湖北省測繪局、湖南省第二測繪院合作，在京珠國道主干線湖南耒陽廣州花都段進行了近 600km的 GPS加密國家控制點的測量。該地區(qū)路線 跨越南嶺山脈，沿線山高深、植被茂盛、地形地貌復(fù)雜、通視條件極差。國家一、二等三角點破壞嚴(yán)重，測設(shè)內(nèi)可供利用的三角點稀少，在路線走廊范圍內(nèi)僅找到 7個保存完好的國家三角點。 經(jīng)過平差處理，網(wǎng)中最弱點點位中誤差為 ，最弱邊相對中誤差為 1/ 萬?？刂凭W(wǎng)的各項指標(biāo)達到甚至超過國家四等網(wǎng)的技術(shù)要求。 近 600km的 GPS控制網(wǎng)，僅用兩個外業(yè)組， 10 個作業(yè)員， 7臺 GPS接收機，約 20d 的作業(yè)時間。若采用常規(guī)測量方法在相同人手的情況下，至少需要三個月的時間才能完成。 GPS 測量用于隧道 控制測量 在京珠國道主干線粵境高速公路翁城縣境內(nèi)有座靠椅山雙洞直線型平行隧道，初測的左、右洞起訖樁號分別為 ZK144+710～ ZK147+730， YK144+730～ YK147+740。其洞長分別為 3020m 和 10 3010m。根據(jù)《公路隧道勘測規(guī)程》中對隧道類別劃分標(biāo)準(zhǔn)，屬公路特長隧道，洞外測量在貫 通面上對貫通誤差影響值限值為 177。55mm 。 靠椅山隧道地處亞熱帶地區(qū)，雨量充沛、荊剌叢生，溝深林密，野外作業(yè)條件十分艱苦，采用常規(guī)方法不僅費時費力，而且選點困難，砍伐工作量大。結(jié)合靠椅山地形特征，采用 GPS測量，布設(shè)了如圖 2所示的 GPS 控制網(wǎng)。 靠椅山隧道控制網(wǎng)由 14 個點組成，網(wǎng)中最短邊長為 ，最大邊長為 ，平均邊長為 。 采用 Wild 200 GPS 接收機進行靜態(tài)觀測，觀測時間為 20～ 50min，采樣率為 10s，共觀測了 29 條基線向量。 經(jīng)過平差處理，網(wǎng)中最弱邊相對精度為 1/60106，最高相對精度達 1/137 萬；最弱點位中誤差為 177。 。在貫通面上貫通誤差左、右線分別為 177。 和 177。 。 通過實施 GPS 測量可看出： GPS 測量靈活、方便，能大大節(jié)省人力、物力、減少野外砍伐工作量，減少一些不必要的過渡點；具有極高的精度，它完全能達到《公路勘察規(guī)程》對隧道測量的要求；較紅外儀導(dǎo)線測量，可提高效率 4～ 5倍。 GPSRTK 用于數(shù)字化地形測量 . GPS 用于數(shù)字化地形測量的特點 。 GPS技術(shù)由于由高策低，測量范圍可以很大 。 可按需布設(shè)控制網(wǎng) ,簡化加密級別 ,省 去聯(lián)測過渡點。 。隨著 GPS技術(shù)的日益成熟和快速發(fā)展，現(xiàn)今 ,生產(chǎn)性作業(yè)精度可達 1~Z106mm,國外可達零點幾 106mm,可建立比常規(guī)測量精度更高的控制網(wǎng)。 ,不必建造高規(guī)標(biāo)。 。外業(yè)用電紐操作 ,內(nèi)業(yè)用計算機處理數(shù)據(jù) ,作業(yè)時間短 ,效率高。 ,優(yōu)于常規(guī)測量的平面坐標(biāo)和高程系統(tǒng)分離狀況 ,有利于宇航科學(xué)、導(dǎo)彈發(fā)射等空間科學(xué)的應(yīng)用。 ,可 24h觀測 ,在雨、霧、雪等條件下亦可全天候作業(yè)。 GPS 技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，它是衛(wèi)星技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和天文觀測技術(shù)等高科技尖端技術(shù)的綜合產(chǎn)物， GPS 技術(shù)的出現(xiàn)與不斷完善將會進一步推進地形測量技術(shù)的改進，完善和豐富地形測量方法。 11 GPSRTK 用于 高速公 路 建立布網(wǎng)方案 國道 310線鄭汴高速連接線北連鄭汴高速，向南穿越正在開發(fā)的開封 經(jīng)濟 技術(shù)園區(qū)，地物地貌較為復(fù)雜，部分區(qū)域和方向有遮擋，該測區(qū)內(nèi)原有 BJ54坐標(biāo)系的 E級控制點二個 (已知起算點 )，其中 a1 （ X=， Y=， H=）位于醫(yī)藥商廈門前， b1 （ X=， Y=， H=）位于大學(xué)西邊的路口處，根據(jù)工程需要在市委、水利局、書店、雕塑、檢察院附近加密控制點，以便于測設(shè)，我們建立控制網(wǎng)。 大地測量法 主要采用大地測量儀器如經(jīng) 緯儀、全站儀、測距儀等。國道 310 線鄭汴高速連接線控制網(wǎng)采用 測邊網(wǎng)，高程采用測距三角高程， 按照觀測技術(shù)要求進行施測。外業(yè)觀測數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理并進行平差 計算 。 GPS 靜態(tài)測量 法 GPS 靜態(tài)測量 法就是根據(jù)制定的觀測方案，將三臺天寶 4800GPS 接收機安置在待定點(a2,c1,c2,c3)上同時接收衛(wèi)星信號，直至將所有環(huán)路觀測完畢。觀測數(shù)據(jù)經(jīng)平差計算得到 54北京坐標(biāo)系的坐標(biāo)。 大地測量法與 GPS 測量法結(jié)果比較 由于兩種測量 方法 本身的測量誤差和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型誤差以及在平差計算中觀測量權(quán)配置等因素引起兩種測量方法的結(jié)果存在一定的差值，由于其三維坐標(biāo)差值均小于 177。 10mm ，因