【正文】 ，是全國在建公路中最長的隧道。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 1 第一章 項目概述 第一節(jié) 項目介紹 太古高速公路起點位于太原繞城高速 公路西北環(huán)段的東社互通樞紐，途經(jīng)太原市萬柏林區(qū)化客頭街辦、王封鄉(xiāng)、古交市大南坪鄉(xiāng)，終點到達古交市河口鎮(zhèn)，全長 公里。 關(guān)鍵詞 ： GPS全球定位系統(tǒng) 靜態(tài)定位 控制網(wǎng) 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 II Abstract The global positioning system GPS is the most recent development since the foundation of the significance ofthe high technology, global, versatility, day of navigation and positioning, timing, speed advantage in many fields will get more and more widely. In developed countries, GPS technology has been usedin transportation and transportation engineering. At present, the GPS technology in China road engineering and traffic management application hasjust begun, along with the development of China39。其中重點介紹了ＧＰＳ系統(tǒng)的工作原理，ＧＰＳ的技術(shù)要求，ＧＰＳ的定位測量設(shè)計及ＧＰＳ的外業(yè)實施方案制定。目前，GPS技術(shù)在中國道路工程和交通管理中的應(yīng)用還剛剛起步，隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，高等級公路的快速修建和 GPS技術(shù)的應(yīng)用研究的逐步深入，其在道路工程中的應(yīng)用也會更加廣泛和深入，并發(fā)揮更大的 作用。 題目： 太古高速公路西山隧道控制測量 摘 要 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS是 近 年以來開發(fā)的最具有開創(chuàng)意義的高新技術(shù)之一，其全球性、全能性、全天侯性的導(dǎo)航定位、定時、測速優(yōu)勢必然會在諸多領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。在發(fā)達國家， GPS 技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于交通運輸和交通工程。 本文介紹了，ＧＰＳ系統(tǒng)的工作原理，ＧＰＳ系統(tǒng)的技術(shù)要求，ＧＰＳ的外業(yè)組織及方案制定，ＧＰＳ的數(shù)據(jù)處理。詳細闡述了 GPS全球定位系統(tǒng)在靜態(tài)控制網(wǎng)點位測量方面的穩(wěn)定、準確、快速等優(yōu)點。s economy, the highway construction and GPS technology rapid application research, its application in engineering and will be more widely and deeply, and play a bigger role. The paper introduces the work principle, GPS, GPS system requirements, theGPS system and the scheme, the GPS data processing. Which introduced theworkingprinciple, the GPS system GPS technology requirements, GPS positioning measurement system design and implementation scheme of GPS. Expounded the global positioning system (GPS) in static control node location measurement of stable and accurate, rapid, etc. Keywords: global positioning system (GPS) static positioning control work 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 III 目 錄 第一章 項目概述 ..................................................... 1 第一節(jié) 項目介紹 ............................................ 1 第二節(jié) 項目施測任務(wù) ........................................ 1 第三節(jié) 項目測量基本情況 .................................... 2 第二章 GPS 全球定位系統(tǒng)的基本原理 .................................. 3 第二節(jié) GPS 全球定位系統(tǒng)理論 ................................. 4 第三節(jié) GPS 定位方法 ....................................... 11 第三章 GPS 測量作業(yè)的技術(shù)要求 ..................................... 15 第一節(jié) 作業(yè)選點依據(jù) ........................................ 15 第二節(jié) 選點埋石 ............................................ 17 第三節(jié) 觀測技術(shù)要求 ................................................ 20 第四節(jié) 作業(yè)中的注意事項 .................................... 22 第五節(jié) 補測與重測 .......................................... 24 第四章 GPS 的外業(yè)組織及方案制定 .................................. 24 第一節(jié) 作業(yè)要求 ............................................ 24 第二節(jié) 前期準備 ............................................ 25 第三節(jié) 作業(yè)方案 ............................................ 26 第四節(jié) 外業(yè)實施 ............................................ 26 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 IV 第五章 GPS 測量數(shù)據(jù)處理 ........................................... 27 第一節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸 ........................................... 27 第二節(jié) GPS 控制網(wǎng)平差計算 .................................. 28 第三節(jié) 原線路控制網(wǎng)成果表 .................................. 29 第六章 總結(jié) ........................................................ 31 參考文獻 ........................................................... 35 致謝 ............................................... 錯誤 !未定義書簽。全線為雙向 4車道，時速 80公里 /小時，路基寬度 米。同時，西山隧道還因地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度高、施工安全風(fēng)險大等特點成為全線的控制性工程。最高地面高程位于化客頭鄉(xiāng)賽莊西，海拔 ，最低地面高程位于袁家莊，海拔 米，相對高差 米?；鶐r沖溝走向以南東方向為主，南北方向次之。 第二節(jié) 項目施測任務(wù) 一 、施測原因 近幾年，高速不斷修建，由于其它因素周遍環(huán)境也發(fā)生了很大變化，為了對現(xiàn)在的地形有個具體全面的了解，以便能更好規(guī)劃居民土地利用和建設(shè)更加合理化，因此決定這次測量的必然性。并在此基礎(chǔ)上做了適當?shù)恼{(diào)整和修改。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 2 第三節(jié) 項目測量基本情況 一、測區(qū)平面控制情況 （一）平面控制資料：為了滿足測區(qū)控制需要，查閱的 太古高速公路西山隧道施工控制網(wǎng)點位略圖 ，經(jīng)實地踏勘，點位保存完好，可以使用。其坐標系統(tǒng)為 1954年北京坐標系。 參考橢球： 54 橢球高程基準： 1985 國家高程基準 中央子午線： 112176。高程為 1985 國家高程基準 本。 21′ 30″，投影面 920 米（正常高），高程為 1985 國家高程基準。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 3 次測量作業(yè)的主要技術(shù)依據(jù)包括 : 第二節(jié) 中華人民共和國國家標準《全球定位系統(tǒng)（ GPS）測量規(guī)范》（ GB/T183142021）。 第四節(jié) 中華人民共和國行業(yè)標準《測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定》（ CH1002— 95）。 《山西省嵐縣北村鐵礦區(qū)普查測量技術(shù)設(shè)計》。如圖 1所示，在待測點 Q 設(shè)置 GPS 接收機，在某一時刻同時接收到 3顆（或 3顆以上）衛(wèi)星 S S S3所發(fā)出的信號。根據(jù)衛(wèi)星星歷可查到該時刻 3顆衛(wèi)星的三維坐標（ Xj， Yj， Zj），j＝ 1， 2， 3，從而由下式解算出 Q點的三維坐標（ X， Y， Z）： 圖 31 GPS 定位原理 相對于常規(guī)測量來說， GPS 測量主要有以下特點： 一、測量精度高 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 4 GPS 觀測的精度明顯高于一般常規(guī)測量，在小于 50 km 的基線上，其相對定位精度可達 110 － 6，在大于 1 000 km 的基線上可達 110 － 8。 三、觀測時間短。 四、儀器操作簡便 目前 GPS接收機自動化程度越來越高，操作智能化，觀測人員只需對中、整平、量取天線高及開機后設(shè)定參數(shù)，接收機即可進行自動觀測和記錄。 六、提供三維坐標 GPS 測量可同時精確測定測站點的三維坐標，其高程精度已可滿足四等水準測量的要 求。 建立一個參心大地坐標系，必須解決以下問題： 1）確定橢球的形狀和大?。? 2）確定橢球中心的位置，簡稱定位； 3）確定橢球中心為原點的空間直角坐標系坐標軸的方向，簡稱定向； 4）確定大地原點。 1954 年北京坐標系（ BJZ54（原） ） 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 5 1954 年總參謀部測繪局在有關(guān)方面的建議與支持下，采取先將我國一等鎖與原蘇聯(lián)遠東一等鎖相連接，然后以連接呼瑪、吉拉林、東寧基線網(wǎng)擴大邊端點的原蘇聯(lián)1942 年普爾科沃坐標系的坐標為起算數(shù)據(jù)，平差我國東北及東部地區(qū)一等鎖。 1980 年國家大地坐標系（ GDZ80） 為了進行全國天文大地網(wǎng)整體平差，采用新的橢球參數(shù)和進行新的定位與定向，來彌補因 1954 年北京坐標系存在的橢球參數(shù)不夠精確、參考橢球與我國大地水準面擬合不好等缺點，所以建立我國新的大地坐標 是必要的、適時的。 1967 年國際大地測量與地球物理聯(lián)合會（ IUGG）第十四屆大會上，開始采用這四個參數(shù)全面描述地球的幾何特性和物理特性。 在四個基本參數(shù)中，長半徑 a通常由幾何大地測量提供，但是 GM（ G是地球引力常數(shù)）利用衛(wèi)星大地測量學(xué)可精確測定至千萬分之一。地球 的質(zhì)量 M 雖難測定，通過觀測人造地球衛(wèi)星，確定與 a 等價的二階帶諧系數(shù) j2，其精確度提高了二個數(shù)量級。 起始天文子午線 1884 年國際經(jīng)度會議決定，以通過英國格林尼治天文臺艾黎儀器中心的子午線作為全世界計算天文經(jīng)度的起始天文子午線。 我國 1980 年國家大地坐標系的建立 1978 年 4 月，我國在西安召開了全國天文大地網(wǎng)整體平差會議 ，在會議上決定建立我國新的國家大地坐標系。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 — 畢業(yè)設(shè)計說明書 6 1980 年國家大地坐標系的橢球短軸平行于由地球質(zhì)心指向我國地極原點 的方向，起始大地子午面平行于我國起始天文子午面。 1954 年新北京坐標系（ BJZ54） 盡管 1980 年國家大地坐標系具有先進性 和嚴密性 ，但 1954 年原北京坐標系畢竟在我國測繪工作中潛移默化，影響深遠。為了既體現(xiàn) 1980 年國家大地坐標系的嚴密性，又照顧到 1954 年原北京坐標系的實用性，有的部門和單位想出一種兩全其美的辦法，于是就產(chǎn)生了 1954 年新北京坐標系。所以