【導(dǎo)讀】線路工程建設(shè)過(guò)程中需要進(jìn)行的測(cè)量工作，稱為線路工程測(cè)量，簡(jiǎn)稱線路測(cè)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(huì)越來(lái)越多。物時(shí)，要采取不同的工程手段來(lái)解決，如遇山打隧道，過(guò)江河峽谷架橋梁等。全文緊密結(jié)合實(shí)際，同時(shí)融合了一定的理論。分析和實(shí)例應(yīng)用，對(duì)線路工程測(cè)量技術(shù)和方法進(jìn)行深一步的闡述。

　　

【正文】 方向上的點(diǎn)位的相對(duì)變化，可以是水平方向，也可以是垂直方向。準(zhǔn)直測(cè)量的方法很多，光學(xué)測(cè)量方法有測(cè)小角法、活動(dòng)標(biāo)牌法、光電測(cè)量方法有激光準(zhǔn)直法等，機(jī)械方法有引張線法等。 坐標(biāo)測(cè)量 工程測(cè)量的主要任務(wù)之一是測(cè)量或放樣空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)，通過(guò)邊、角測(cè)量能直接得到空間點(diǎn)的相對(duì)或絕對(duì)三維坐 標(biāo)的技術(shù)稱為坐標(biāo)測(cè)量方法。其方法主要有全站儀測(cè)量， GPS 接收機(jī)測(cè)量、激光跟蹤儀測(cè)量以及激光掃描儀測(cè)量等。 線路工程測(cè)量方法的發(fā)展趨勢(shì) 線路 測(cè)量技術(shù)的發(fā)展不斷對(duì)測(cè)量工作提出新的要求，同時(shí)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展，給直接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的工程測(cè)量帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和極好的機(jī)遇。特別是全球定位系統(tǒng) (GPS)、地理信息系統(tǒng) (GIS)、攝影測(cè)量與遙感 (RS)以及數(shù)字化測(cè)繪和地面測(cè)量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，使工程測(cè)量的手段、方法和理論產(chǎn)生了深刻的變化。線路 測(cè)量的領(lǐng)域在進(jìn)一步擴(kuò)展，而且正朝著測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的自 動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展 ，這時(shí)常規(guī)的測(cè)量方法就出現(xiàn)了不足之處 [10]。 常規(guī)測(cè)量方法的缺陷 （ 1） 對(duì)附合導(dǎo)線長(zhǎng) 、 閉合導(dǎo)線長(zhǎng)及結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線間長(zhǎng)度等有嚴(yán)格規(guī)定 ， 一般對(duì)于高等級(jí)公路均要求達(dá)到一級(jí)導(dǎo)線要求 。 這樣 ， 導(dǎo)線附合或閉合長(zhǎng)度最長(zhǎng)不得超過(guò) 10 km，結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線結(jié)點(diǎn)間距不能超過(guò)附合導(dǎo)線長(zhǎng)度的 倍。這種要求一般在實(shí)際作業(yè)中難以達(dá)到 ， 往往出現(xiàn)超規(guī)范作業(yè)。 （ 2） 集到的用于路線測(cè)量控制的起算點(diǎn)間一般很難保證為同一測(cè)量系統(tǒng) ， 往往國(guó)測(cè)、軍測(cè)、城市控制點(diǎn)混雜一起 ， 這就存在系統(tǒng)間的兼容性問(wèn)題 ,如果用不兼容的起算點(diǎn) ， 勢(shì)必 影響測(cè)量質(zhì)量。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 19 （ 3） 地點(diǎn)破壞嚴(yán)重 ， 影響測(cè)量作業(yè)。由于國(guó)家基礎(chǔ)控制點(diǎn) ， 大多為 20 世紀(jì) 50、60 年代完成 ， 經(jīng)過(guò) 30 多年 ， 有些點(diǎn)由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要被破壞 ， 有些點(diǎn)則由于人們?nèi)狈χR(shí)遭人為破壞。在這些地區(qū)進(jìn)行路線測(cè)量作業(yè) ， 往往在 50 km 以上均找不到導(dǎo)線的聯(lián)測(cè)點(diǎn)。這樣路線控制測(cè)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(cè)量的實(shí)施。一般路線的控制點(diǎn)要求布設(shè)在距路線的 300 m 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、密灌地區(qū) ， 根本無(wú)法實(shí)施常規(guī)控制測(cè)量。 對(duì)于長(zhǎng)大隧道 ， 特大橋用常規(guī) 測(cè)量 也 有局限。 （ 1） 長(zhǎng)大隧道、特大橋等構(gòu)造物一般要求測(cè)量等級(jí)在四等以上。用常規(guī)測(cè)量方法 ,往往采用增加測(cè)回?cái)?shù) ， 延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間等費(fèi)時(shí)、費(fèi)工的方法來(lái)設(shè)法提高精度。 （ 2） 長(zhǎng)大隧道、特大橋多為地形復(fù)雜困難地帶 ， 進(jìn)行通視和網(wǎng)形常規(guī)控制測(cè)量 ，往往砍伐工作量相當(dāng)大 ， 這樣測(cè)設(shè)費(fèi)用很大 ， 作業(yè)艱苦。 （ 3） 長(zhǎng)大隧道及特大橋的控制網(wǎng)高精度及與路線網(wǎng)的低精度銜接 ， 雖說(shuō)用平差方法可以得到克服 ， 但由于地形條件困難 ， 其聯(lián)結(jié)的測(cè)量工作量很大 ， 且不太方便。 GPS 是美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)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(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航與定位能力，能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。GPS 技術(shù)大大提高了作業(yè)的效率 ， 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 ， 保證了高等級(jí)工程測(cè)設(shè)質(zhì)量。利用 GPS 技術(shù)測(cè)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(guó)家大地點(diǎn)破壞嚴(yán)重地區(qū)、地形條件困難地區(qū)、局部重點(diǎn)工程地區(qū)等。 （ 2） GPS 測(cè)量可以大大提高工作及成果質(zhì)量。它不受人為因素的影響。整個(gè)作業(yè)過(guò)程全由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)控制 ， 自動(dòng)記 錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動(dòng)平差計(jì)算。 （ 3） GPS RTK 技術(shù)將徹底改變公路測(cè)量模式。 RTK 能實(shí)時(shí)地得出所在位置的空間三維坐標(biāo)。這種技術(shù) 非常適合路線、橋、隧勘察。它可以直接進(jìn)行實(shí)地實(shí)時(shí)放樣、中樁測(cè)量、 點(diǎn)位測(cè)量等。 （ 4） GPS 測(cè)量可以極大地降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度 ， 減少野外砍伐工作量 ， 提高作業(yè)效率。一般 GPS 測(cè)量作業(yè)效率為常規(guī)測(cè)量方法的 3 倍以上。 GPS 高精度高程測(cè)量同高精度的平面測(cè)量一樣 ， 是 GPS 測(cè)量應(yīng)用的重要領(lǐng)域。特別是在當(dāng)前高等級(jí)公路逐漸向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的形勢(shì)下， GPS 高程測(cè)量無(wú)疑是一種有效的手段。 GPS RTK 技術(shù) 對(duì)測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō) 更 是一場(chǎng)技術(shù)革命，使測(cè)量方法發(fā)生了黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 20 質(zhì)的變化 ， 真正實(shí)現(xiàn)了測(cè)量的單兵作業(yè) ， 經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的。目前正在越來(lái)越多的測(cè)量工作中得到應(yīng)用。 本章小結(jié) 本章主要介紹線路工程測(cè)量的技術(shù)和方法 ， 對(duì)現(xiàn)有的測(cè)量技術(shù)在實(shí)際中應(yīng)用 的論述 ， 通過(guò)現(xiàn)有測(cè)量方法和新測(cè)量方法的比較 ， 總結(jié)新技術(shù)與方法的發(fā)展方向和未來(lái)的智能化測(cè)量趨勢(shì)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 21 第 4 章 工程實(shí)例 工程放樣是測(cè)量的一個(gè)應(yīng)用分支 ， 它要求通過(guò)一定方法采用一定儀器把人為設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位在實(shí)地給標(biāo)定出來(lái)。過(guò)去采用常規(guī)的放樣方法很多 ， 如經(jīng)緯儀交會(huì)放樣 ， 全站 儀的邊角放樣等等 ， 一般要放樣出一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)位時(shí) ， 往往需要來(lái)回移動(dòng)目標(biāo) ， 而且要 23 人操作 ， 同時(shí)在放樣過(guò)程中還要求點(diǎn)間通視情況良好 ， 在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很高 ， 有時(shí)放樣過(guò)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(cè)時(shí)間短 、 精度高、無(wú)須通視等優(yōu)點(diǎn) ， 使用 GPSRTK 進(jìn)行平面定位就較之使用常規(guī)方法放樣簡(jiǎn)單、方便、可靠和快捷 ， 同時(shí)也極大地提高了工作效率 [18]。本文結(jié)合自己實(shí)際利用南方雙頻靈銳 S82 進(jìn)行線路工程放樣的應(yīng)用 ， 談?wù)剬?duì) RTK 的認(rèn)識(shí)。 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(kāi)發(fā)建設(shè)重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施配套的項(xiàng)目。按照上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的指示精神 ， 需要對(duì)環(huán)城南路主干道中線進(jìn)行放樣 ， 并要求每隔 60 米左右放樣一個(gè)點(diǎn) ， 以供供電系統(tǒng)架設(shè)電線及自來(lái)水公司給水管道的敷設(shè) ， 且需每相鄰兩點(diǎn)相互通視。鑒于本工程區(qū)域內(nèi)地形很復(fù)雜 ， 規(guī)劃路段所經(jīng)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(shí)間很緊迫 ，所以我們選擇用雙頻靈銳 S82 進(jìn)行線路工程放樣。 線路工程測(cè)量的野外作業(yè)流程 設(shè)置參考站和流動(dòng)站 由于本作業(yè)區(qū)域與某辦公樓相對(duì)距離較近 ， 且該辦公樓屋頂現(xiàn)有已 知控制點(diǎn) ， 視野開(kāi)闊 、 無(wú)干擾 ， 故將基準(zhǔn)站架設(shè)在該樓頂已知的四等 GPS 控制點(diǎn)上。通過(guò)手簿與基準(zhǔn)站接收機(jī)連接 ， 接收機(jī)與手簿之間通過(guò)藍(lán)牙裝置連接傳輸數(shù)據(jù) ， 在手簿里新建一個(gè)文件 ， 依次按要求填寫(xiě)或選取如下工程信息 ： 工程名稱、橢球系名稱、投影參數(shù)設(shè)置、七參數(shù)設(shè)置 （ 直接啟用測(cè)區(qū)已有參數(shù) ） 和高程擬合參數(shù)設(shè)置 ， 按確定鍵 ， 工程新建完畢。接著輸入基準(zhǔn)站的坐標(biāo)和海拔高 ， 然后校正。最后輸入接收機(jī)戰(zhàn)標(biāo)高 ， 選擇測(cè)區(qū)附近另一個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè) ， 檢測(cè)結(jié)果符合要求后 ， 即可開(kāi)始放樣。 實(shí)地放樣 （ 1） 實(shí)地單點(diǎn)坐標(biāo)放樣 ： 在手簿里輸入待放點(diǎn)的坐標(biāo) ， 通過(guò)手簿與移動(dòng)站接收機(jī)的連接 ， 手簿立即顯示待放點(diǎn)位置導(dǎo)航圖 ， 根據(jù)導(dǎo)航圖的指示 ， 在有效的固定解狀態(tài)下 ， 移動(dòng)移動(dòng)站接收機(jī) ， 當(dāng)移動(dòng)站接收機(jī)接近待放點(diǎn)位置時(shí) ， 會(huì)發(fā)出 “ 嘀 ”的一聲黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 22 提示音 ， GPS 開(kāi)始進(jìn)入有效解狀態(tài)時(shí) ， 通過(guò)手簿顯示與待放點(diǎn)的相對(duì)位移 ， 調(diào)整接收機(jī)位置 ， 達(dá)到符合放樣點(diǎn)坐標(biāo)位置即可實(shí)地定點(diǎn) ， 然后進(jìn)行下一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的放樣。 （ 2） 直線加密點(diǎn)的放樣 ： 根據(jù)工程的要求 ， 需要每隔 60m 左右放一個(gè)點(diǎn) ， 在手簿里輸入直線兩端點(diǎn)的坐標(biāo) ， 根據(jù)實(shí)際情況 ， 設(shè)定直線起始點(diǎn)的坐標(biāo) ， 然后按照要求輸入邊長(zhǎng)數(shù)據(jù) ， 按照手簿導(dǎo)航圖的指示 ， 進(jìn)行實(shí) 地定點(diǎn) ， 繼續(xù)下一個(gè)直線點(diǎn)的放樣。 （ 3） 圓曲線放樣 ： 在手簿里輸入圓心坐標(biāo)、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(dǎo)航圖的指示進(jìn)行實(shí)地定點(diǎn)。 內(nèi)業(yè)處理 放樣資料和實(shí)地檢測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)資料 ， 通過(guò)手簿進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出 ， 導(dǎo)出相應(yīng)的格式 ， 然后調(diào)入平差測(cè)圖軟件平臺(tái)進(jìn)行處理。檢查放樣過(guò)程中出現(xiàn)的各種情況 ， 并對(duì)精度進(jìn)行檢查 ， 最后整理形成放樣報(bào)告資料。 工程測(cè)量結(jié)果精度分析 由于本工程區(qū)域的地形圖為 2020 年施測(cè)的 1： 500 地形圖 ， 其現(xiàn)勢(shì)性較差 ， 應(yīng)業(yè)主的要求需要對(duì)實(shí)地地形有變化的重要地物進(jìn)行補(bǔ)測(cè) ， 所以我們?cè)诜艠拥耐瑫r(shí) ， 查對(duì)實(shí)際地形與地形圖不一致的地方 ， 且無(wú)法用 RTK 直接施測(cè)的 （ 由于 RTK 在居民區(qū)內(nèi)或其它與基準(zhǔn)站接收機(jī)連接信號(hào)不是很好 ， 達(dá)不到有效解狀態(tài) ）， 我們利用 RTK 在需補(bǔ)測(cè)的地形外圍進(jìn)行圖根控制測(cè)量 ， 再用全站儀修測(cè)。在用全站儀修測(cè)地形的同時(shí) ， 對(duì)放樣點(diǎn)進(jìn)行抽檢實(shí)測(cè) ， 與設(shè)計(jì)的坐標(biāo)予以核對(duì) ， 以檢驗(yàn) RTK 放樣的實(shí)際精度 ，具體見(jiàn)表 ： 表 點(diǎn)號(hào) 放樣點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo) 全站儀實(shí)測(cè)坐標(biāo) 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(xué)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(diǎn)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(guò)程中出現(xiàn)的誤差積累問(wèn)題 。 線路工程測(cè)量分析 總結(jié) 通過(guò)用 RTK 在道路放樣工程的實(shí)踐應(yīng)用 ， 得出以下幾點(diǎn)體會(huì) : 定位精度高 ， 數(shù)據(jù)安全可靠 ， 沒(méi)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(nèi) ， RTK 的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)。 作業(yè)效率高。在一般的地形地勢(shì)下 ， 高質(zhì)量的 RTK 設(shè)站一次即可測(cè)完 4km半徑的測(cè)區(qū) ， 大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè) 量?jī)x器的 “搬站 ”次數(shù) ， 省時(shí)省力 ， 作業(yè)速度快 ,勞動(dòng)強(qiáng)度低 ， 節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用 ， 提高 了勞動(dòng)效率和經(jīng)濟(jì)效益。 降低了作業(yè)條件要求。 RTK 技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視 ， 只要求滿足 “電磁波通視 ”。因此 ， 和傳統(tǒng)測(cè)量方法相比 ， RTK 技術(shù)受通視條件、能見(jiàn)度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小。在傳統(tǒng)測(cè)量看來(lái)地形復(fù)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(jìn)行快速的高精度定位作業(yè)。使測(cè)量工作變得更容易更輕松。 RTK 作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高 ， 測(cè)繪功能強(qiáng)大。它不受人為因素的影響 ，整個(gè)作業(yè) 過(guò)程全由電腦控制 ， 自動(dòng)記錄 ， 自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理 ， 自動(dòng)平差計(jì)算。無(wú)需人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能 ， 使輔助測(cè)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(shí)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(biāo)稱距離小的問(wèn)題 ； 初始化能力和所需時(shí)間問(wèn)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 24 題 ； 精度和穩(wěn)定性問(wèn)題 ； 高程異常等等問(wèn)題。要解決此類問(wèn)題 ， 就需要我們對(duì) RTK 測(cè)量進(jìn)行質(zhì)量控制和實(shí)施優(yōu)化布測(cè)方法。 GPS RTK 技術(shù)的強(qiáng)大功能和潛力尚未充分挖掘 ， 與 GIS 集成、實(shí)時(shí)控制、綜合自動(dòng)化作業(yè)是未來(lái)的發(fā) 展方向 ， 隨著科技的不斷進(jìn)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(qiáng)的 RTK 系統(tǒng)將會(huì)很快出現(xiàn)。 本章小結(jié) 本章通過(guò) GPS_RTK技術(shù)在工程放樣中的應(yīng)用的實(shí)例來(lái)了解了線路施工測(cè)量的 技術(shù)與 方法 ，簡(jiǎn)單敘述施工的 具體的工作和內(nèi)容， 總結(jié)出新技術(shù)的不足與優(yōu)點(diǎn)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 25 結(jié) 論 本文對(duì)線性工程測(cè)量 技術(shù) 與 方法 研究進(jìn)行了細(xì)致的論述和研究，通過(guò)本課題的研究可以了解到工程測(cè)量的發(fā)展情況和整個(gè)測(cè)繪專業(yè)的發(fā)展情況基本上是一致的，發(fā)展趨勢(shì)是服務(wù)領(lǐng)域越來(lái)越廣，與其他學(xué)科結(jié)合更加緊密。 從 線路 工程測(cè)量的發(fā)展歷史 可以看出， 線路 工程測(cè)量從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從手工操作到測(cè)量自動(dòng)化、一體化，從常規(guī)精度測(cè)量到高精度測(cè)量，從狹窄的土木工程測(cè)量到廣義 線路 工程測(cè)量是必然的發(fā)展趨勢(shì)，廣義 線路 工程測(cè)量學(xué)是研究、提供、處理和表達(dá)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(shí)體的測(cè)設(shè)實(shí)現(xiàn)的理論、方法和技術(shù)的一門(mén)應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。廣義 線路 工程測(cè)量學(xué) 與 其他學(xué)科關(guān)系聯(lián)系緊密，解決精度復(fù)雜的 線路 工程測(cè)量課題需要高新技術(shù)發(fā)展和其他學(xué)科的支持，同樣 線路 工程測(cè)量的研究成果也可應(yīng)用到其他學(xué)科領(lǐng)域，因此，它也不是一個(gè)單一的學(xué)科，而是與 許多學(xué)科之間相互滲透、相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)。 近年來(lái)空間技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，給測(cè)量手段帶來(lái)了日新月異的變化，線路工程測(cè)量點(diǎn)位精度及測(cè)量手段的更新和提高會(huì)給工程建設(shè)帶來(lái)許多方便，節(jié)約大量人力、物