【導讀】線路工程建設過程中需要進行的測量工作，稱為線路工程測量，簡稱線路測量。線路工程包括鐵路、公路、供水明渠、輸電線路、各種用途的管道工程等。道和架空輸電線路等。用發(fā)展的眼光看，地下工程會越來越多。物時，要采取不同的工程手段來解決，如遇山打隧道，過江河峽谷架橋梁等。全文緊密結合實際，同時融合了一定的理論。分析和實例應用，對線路工程測量技術和方法進行深一步的闡述。

　　

【正文】 方向上的點位的相對變化，可以是水平方向，也可以是垂直方向。準直測量的方法很多，光學測量方法有測小角法、活動標牌法、光電測量方法有激光準直法等，機械方法有引張線法等。 坐標測量 工程測量的主要任務之一是測量或放樣空間點的三維坐標，通過邊、角測量能直接得到空間點的相對或絕對三維坐 標的技術稱為坐標測量方法。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。 線路工程測量方法的發(fā)展趨勢 線路 測量技術的發(fā)展不斷對測量工作提出新的要求，同時，現(xiàn)代科學技術和測繪新技術的發(fā)展，給直接為經濟建設服務的工程測量帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)和極好的機遇。特別是全球定位系統(tǒng) (GPS)、地理信息系統(tǒng) (GIS)、攝影測量與遙感 (RS)以及數(shù)字化測繪和地面測量先進技術的發(fā)展，使工程測量的手段、方法和理論產生了深刻的變化。線路 測量的領域在進一步擴展，而且正朝著測量數(shù)據(jù)采集和處理的自 動化、實時化和數(shù)字化方向發(fā)展 ，這時常規(guī)的測量方法就出現(xiàn)了不足之處 [10]。 常規(guī)測量方法的缺陷 （ 1） 對附合導線長 、 閉合導線長及結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 。 這樣 ， 導線附合或閉合長度最長不得超過 10 km，結點導線結點間距不能超過附合導線長度的 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） 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 影響測量質量。 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)。由于國家基礎控制點 ， 大多為 20 世紀 50、60 年代完成 ， 經過 30 多年 ， 有些點由于經濟建設的需要被破壞 ， 有些點則由于人們缺乏知識遭人為破壞。在這些地區(qū)進行路線測量作業(yè) ， 往往在 50 km 以上均找不到導線的聯(lián)測點。這樣路線控制測量的質量得不到保證。 （ 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在距路線的 300 m 范圍內。由于通視的原因 ,這一條件難以滿足 ,甚至在大范圍密林、密灌地區(qū) ， 根本無法實施常規(guī)控制測量。 對于長大隧道 ， 特大橋用常規(guī) 測量 也 有局限。 （ 1） 長大隧道、特大橋等構造物一般要求測量等級在四等以上。用常規(guī)測量方法 ,往往采用增加測回數(shù) ， 延長觀測時間等費時、費工的方法來設法提高精度。 （ 2） 長大隧道、特大橋多為地形復雜困難地帶 ， 進行通視和網形常規(guī)控制測量 ，往往砍伐工作量相當大 ， 這樣測設費用很大 ， 作業(yè)艱苦。 （ 3） 長大隧道及特大橋的控制網高精度及與路線網的低精度銜接 ， 雖說用平差方法可以得到克服 ， 但由于地形條件困難 ， 其聯(lián)結的測量工作量很大 ， 且不太方便。 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。GPS 技術大大提高了作業(yè)的效率 ， 減輕勞動強度 ， 保證了高等級工程測設質量。利用 GPS 技術測量能克服上述列舉的缺陷。主要表現(xiàn)在： （ 1） GPS 作業(yè)有著極高的精度。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。 （ 2） GPS 測量可以大大提高工作及成果質量。它不受人為因素的影響。整個作業(yè)過程全由微電子技術、計算機技術控制 ， 自動記 錄、自動數(shù)據(jù)預處理、自動平差計算。 （ 3） GPS RTK 技術將徹底改變公路測量模式。 RTK 能實時地得出所在位置的空間三維坐標。這種技術 非常適合路線、橋、隧勘察。它可以直接進行實地實時放樣、中樁測量、 點位測量等。 （ 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。一般 GPS 測量作業(yè)效率為常規(guī)測量方法的 3 倍以上。 GPS 高精度高程測量同高精度的平面測量一樣 ， 是 GPS 測量應用的重要領域。特別是在當前高等級公路逐漸向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的形勢下， GPS 高程測量無疑是一種有效的手段。 GPS RTK 技術 對測量技術來說 更 是一場技術革命，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 質的變化 ， 真正實現(xiàn)了測量的單兵作業(yè) ， 經濟效益是相當可觀的。目前正在越來越多的測量工作中得到應用。 本章小結 本章主要介紹線路工程測量的技術和方法 ， 對現(xiàn)有的測量技術在實際中應用 的論述 ， 通過現(xiàn)有測量方法和新測量方法的比較 ， 總結新技術與方法的發(fā)展方向和未來的智能化測量趨勢。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 21 第 4 章 工程實例 工程放樣是測量的一個應用分支 ， 它要求通過一定方法采用一定儀器把人為設計好的點位在實地給標定出來。過去采用常規(guī)的放樣方法很多 ， 如經緯儀交會放樣 ， 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 ， 在生產應用上效率不是很高 ， 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) 。 由于 RTK 具有觀測時間短 、 精度高、無須通視等優(yōu)點 ， 使用 GPSRTK 進行平面定位就較之使用常規(guī)方法放樣簡單、方便、可靠和快捷 ， 同時也極大地提高了工作效率 [18]。本文結合自己實際利用南方雙頻靈銳 S82 進行線路工程放樣的應用 ， 談談對 RTK 的認識。 工程介紹 蒼南縣城靈溪鎮(zhèn)環(huán)城南路貫穿 工程是我縣江南新區(qū)開發(fā)建設重點基礎設施配套的項目。按照上級領導的指示精神 ， 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)架設電線及自來水公司給水管道的敷設 ， 且需每相鄰兩點相互通視。鑒于本工程區(qū)域內地形很復雜 ， 規(guī)劃路段所經的地形有池塘、竹林、旱地、灌木林、居民區(qū)及山體等 ， 通視情況差 ， 放樣難度很大 ， 時間很緊迫 ，所以我們選擇用雙頻靈銳 S82 進行線路工程放樣。 線路工程測量的野外作業(yè)流程 設置參考站和流動站 由于本作業(yè)區(qū)域與某辦公樓相對距離較近 ， 且該辦公樓屋頂現(xiàn)有已 知控制點 ， 視野開闊 、 無干擾 ， 故將基準站架設在該樓頂已知的四等 GPS 控制點上。通過手簿與基準站接收機連接 ， 接收機與手簿之間通過藍牙裝置連接傳輸數(shù)據(jù) ， 在手簿里新建一個文件 ， 依次按要求填寫或選取如下工程信息 ： 工程名稱、橢球系名稱、投影參數(shù)設置、七參數(shù)設置 （ 直接啟用測區(qū)已有參數(shù) ） 和高程擬合參數(shù)設置 ， 按確定鍵 ， 工程新建完畢。接著輸入基準站的坐標和海拔高 ， 然后校正。最后輸入接收機戰(zhàn)標高 ， 選擇測區(qū)附近另一個控制點進行檢測 ， 檢測結果符合要求后 ， 即可開始放樣。 實地放樣 （ 1） 實地單點坐標放樣 ： 在手簿里輸入待放點的坐標 ， 通過手簿與移動站接收機的連接 ， 手簿立即顯示待放點位置導航圖 ， 根據(jù)導航圖的指示 ， 在有效的固定解狀態(tài)下 ， 移動移動站接收機 ， 當移動站接收機接近待放點位置時 ， 會發(fā)出 “ 嘀 ”的一聲黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 22 提示音 ， GPS 開始進入有效解狀態(tài)時 ， 通過手簿顯示與待放點的相對位移 ， 調整接收機位置 ， 達到符合放樣點坐標位置即可實地定點 ， 然后進行下一個坐標點的放樣。 （ 2） 直線加密點的放樣 ： 根據(jù)工程的要求 ， 需要每隔 60m 左右放一個點 ， 在手簿里輸入直線兩端點的坐標 ， 根據(jù)實際情況 ， 設定直線起始點的坐標 ， 然后按照要求輸入邊長數(shù)據(jù) ， 按照手簿導航圖的指示 ， 進行實 地定點 ， 繼續(xù)下一個直線點的放樣。 （ 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。 內業(yè)處理 放樣資料和實地檢測點數(shù)據(jù)資料 ， 通過手簿進行數(shù)據(jù)導出 ， 導出相應的格式 ， 然后調入平差測圖軟件平臺進行處理。檢查放樣過程中出現(xiàn)的各種情況 ， 并對精度進行檢查 ， 最后整理形成放樣報告資料。 工程測量結果精度分析 由于本工程區(qū)域的地形圖為 2020 年施測的 1： 500 地形圖 ， 其現(xiàn)勢性較差 ， 應業(yè)主的要求需要對實地地形有變化的重要地物進行補測 ， 所以我們在放樣的同時 ， 查對實際地形與地形圖不一致的地方 ， 且無法用 RTK 直接施測的 （ 由于 RTK 在居民區(qū)內或其它與基準站接收機連接信號不是很好 ， 達不到有效解狀態(tài) ）， 我們利用 RTK 在需補測的地形外圍進行圖根控制測量 ， 再用全站儀修測。在用全站儀修測地形的同時 ， 對放樣點進行抽檢實測 ， 與設計的坐標予以核對 ， 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。 RTK 放樣的精度完全符合工程放樣的精度要求 ， 而且不存在用 全站儀放樣過程中出現(xiàn)的誤差積累問題 。 線路工程測量分析 總結 通過用 RTK 在道路放樣工程的實踐應用 ， 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 。 只要滿足 RTK 的基本工作條件 , 在一定的作業(yè)半徑范圍內 ， RTK 的平面精度和高程精度都能達到厘米級。 作業(yè)效率高。在一般的地形地勢下 ， 高質量的 RTK 設站一次即可測完 4km半徑的測區(qū) ， 大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測 量儀器的 “搬站 ”次數(shù) ， 省時省力 ， 作業(yè)速度快 ,勞動強度低 ， 節(jié)省了外業(yè)費用 ， 提高 了勞動效率和經濟效益。 降低了作業(yè)條件要求。 RTK 技術不要求兩點間滿足光學通視 ， 只要求滿足 “電磁波通視 ”。因此 ， 和傳統(tǒng)測量方法相比 ， RTK 技術受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小。在傳統(tǒng)測量看來地形復雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū) ， 只要滿足 RTK 的基本工作條件 ， 它也能輕松地進行快速的高精度定位作業(yè)。使測量工作變得更容易更輕松。 RTK 作業(yè)自動化、集成化程度高 ， 測繪功能強大。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)預處理 ， 自動平差計算。無需人工干預便可自動實現(xiàn)多種測繪功能 ， 使輔助測量工作極大減少 ， 減少人為誤差 ， 保證了作業(yè)精度。 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。要解決此類問題 ， 就需要我們對 RTK 測量進行質量控制和實施優(yōu)化布測方法。 GPS RTK 技術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)。 本章小結 本章通過 GPS_RTK技術在工程放樣中的應用的實例來了解了線路施工測量的 技術與 方法 ，簡單敘述施工的 具體的工作和內容， 總結出新技術的不足與優(yōu)點。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文 25 結 論 本文對線性工程測量 技術 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)展趨勢是服務領域越來越廣，與其他學科結合更加緊密。 從 線路 工程測量的發(fā)展歷史 可以看出， 線路 工程測量從簡單到復雜，從手工操作到測量自動化、一體化，從常規(guī)精度測量到高精度測量，從狹窄的土木工程測量到廣義 線路 工程測量是必然的發(fā)展趨勢，廣義 線路 工程測量學是研究、提供、處理和表達地表上、下及周圍空間建筑和非建筑工程幾何物理信息和圖形信，以及研究抽象幾何實體的測設實現(xiàn)的理論、方法和技術的一門應用技術學科。廣義 線路 工程測量學 與 其他學科關系聯(lián)系緊密，解決精度復雜的 線路 工程測量課題需要高新技術發(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用到其他學科領域，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。 近年來空間技術的迅速發(fā)展和應用，給測量手段帶來了日新月異的變化，線路工程測量點位精度及測量手段的更新和提高會給工程建設帶來許多方便，節(jié)約大量人力、物