gps公路测量实习报告

2023-06-06

实习让学生所学的知识与实践得以统一,那么实习结束后的实习总结要如何撰写呢?以下是小编精心整理的《gps公路测量实习报告》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

第一篇:gps公路测量实习报告

GPS公路测量实习报告

实 习 报 告l 实习地点:安康地区此次实习为毕业设计的一个组成部分,参加生产单位的具体工程项目更能锻炼自己的实际工作能力。此次随陕西公路勘察设计院一起,对阿北(阿荣旗至北海)高速公路安康到陕川界地段进GpS公路勘测测量。四月的安康地区山清水秀,绿意盎然。一片春光如影随形。沿线江水碧玉,景色宜人,在勘测的同时也一睹祖国的大好河山。着对我来说,是意外收获。l 工程简介 安康至陕川界是西部开发干线公路阿荣旗至北海线在陕西境内的一段,是我省“米”字型公路主骨架的重要组成部分,它的建设对于促进西部大开发战略实施,完善全国及我省公路主骨架网络,增强西北与西南地区的经济联系,促进沿线丰富的自然资源和旅游资源开发,加快沿线群众脱贫致富步伐,促进地方经济发展具有重要意义。该公路起于汉滨区五里镇尹家营村,接小

一、概述安康~陕川界高速公路是国道主干线阿荣旗至北海陕西境内的一段。线路起点接小河~安康高速公路终点安康立交,沿途经过流水镇、洞河镇、紫阳县、高滩乡、毛坝镇、麻柳镇,线路终点位于四川省万县境内。测区路线全长约120公里。

二、资料收集及作业依据

(一)、资料的收集级利用:① 解放军总参测绘局1981年出版的1/10000彩印图。② 陕西省绘局III等以上三角点成果(见下表)。③ 陕西省绘局III等以上水准点成果(见下表)。④ 安康~陕川界高速公路工程可行性研究报告。已知三角点、水准点成果表表 1-1点 名X(米)Y(米)H(米)备 注长枪岭3619654.20310477.85******II等竹扒寨3595805.07264954.06******II等黄草梁3572158.88231656.64******II等西光35************267.981I等渔安10************492.743II等渔安16************396.545II等渔安23************379.299II等(二)、技术依据:①JTJ061-99《公路测量规范》。②JTJ/T 066-98《公路全球定位系统(GpS)测量规范》。③GB12898-91《国家

三、四等水准测量规范》。

三、工作计划安排我队计划于XX年4月9日进入工地,XX年4月25日完成任务,外业勘测历时30天左右,计划完成以下工作量:①、选点埋石约170个。②、施测GpS点约51个③、施测一级导线约 100 公里。④、联测四等三角高程路线约90公里。

四、坐标系统及精度要求

(一)、投影及坐标系统:①、平面坐标系为公路独立坐标系,采用高斯正形投影3度带,中央子午线为108° 30¢,平均纬度32° 28¢。测区长度归化到参考椭球体面上363米(未考虑高程异常值)的抵偿高程面上,然后再按统一的3度带投影到高斯面上。②、高程系统采用1985年国家高程基准。③、GpS点采用WGS­-84地心直角坐标系,再转换成公路独立坐标系。

(二)、GpS点的成果精度要求:GpS点的平面坐标由WGS—84系转换成54系后,其最弱点的相对点位误差不得大于±5厘米,最弱边的边长相对中误差不得低于1/4.5万。

(三)、一级导线测量测区呈带状分布,首级控制为三级GpS网,导线布设在两对GpS点之间。每个导线点均埋设混凝土标石。标石尺寸为顶部10 ´10厘米,底部为20 ´20厘米,高45厘米.导线最大边长为852.289米,最小边长为203.086米,平均边长为465.924米。测角和测距采用TCR702全站式电子速测仪。测角方法为测回法,每站三测回,测站进行温度、气压、加乘常数及投影改正。内业计算采用清华山维公司研制网平差软件NASEW 97进行计算,导线精度指标应遵循下表。一级导线测量主要技术指标表 表 1-2等 级导 线长 度(km)平均边长(米)闭 合 差限 差(²)观测值中误差(mm)相对闭合差备 注一级10500≤17£1/15000规范要求

(四)、高程控制测量测区首级高程控制网为四等水准,水准网沿导线敷设,水准点高程采用电磁波测距三角高程,施测方法为中丝测高法,对向观测,竖角观测三测回,测距一测回。

高程系统采用1985年国家高程基准,高程网平差采用清华山维公司的网平差软件NASEW 97进行严密平差,平差精度指标见下表所示。 四等水准电磁波测距三角高程主要技术指标表 表 1-3等 级路线长度(km)仪器类型测

数垂直角较 差(²)指标差较 差(²)每公里高差中误差(mm)高程闭合 差(mm)备 注Ⅳ80DJ23£7£7£10规范

要求安康~陕川界高速公路控制测量技术总结

一、概述安康~陕川界高速公路是国道主干线阿荣旗至北海线陕西境的一段,路线在崇山峻岭中穿行,沿线地形复杂多变。线路起点位于安康西边五里镇,沿汉江经流水穿山到洞河再至紫阳,穿越毛坝到达位于陕川界的终点,路线全长约120公里。

二、资料收集及业依据

(一)、资料的收集及利用:1. 解放军总参测绘局1981年出版的1/10000彩印图。2. 陕西省绘局III等以上三角点成果(见下表)。3. 陕西省绘局III等以上水准点成果(见下表)。4. 小河~安康高速公路工程可行性研究报告。已知三角点、水准点成果表表 2-1点 名X(米)Y(米)H(米)备 注长枪岭3619654.20310477.85******II等竹扒寨3595805.07264954.06******II等黄草梁3572158.88231656.64******II等西光35************267.981I等渔安10************492.743II等渔安16************396.545II等渔安23************379.299II等(二)、技术依据:1 JTJ061-99《公路勘测规范》。2 JTJ/T 066-98《公路全球定位系统(GpS)测量规范》。3 GB12898-91《国家

三、四等水准测量规范》。

三、完成任务及工作量我队计划于XX年4月9日进入工地,XX年4月25日完成任务,外业勘测历时30天左右,计划完成以下工作量:①、选点埋石约170个。②、施测GpS点约51个③、施测一级导线约 100 公里。④、联测四等三角高程路线约90公里。

四、坐标系统及精度

(一)、投影及坐标系统:

1、平面坐标系为公路独立坐标系,采用高斯正形投影3度带,中央子午线为109° 1.2¢,测区长度归化到488米(未考虑高程异常值)的抵偿高程面上,然后再按统一的3度带投影到高斯面上。

2、高程系统采用1985年国家高程基准。

3、GpS点采用WGS­-84地心直角坐标系,再转换成公路独立坐标系。

(二)、GpS点点位及成果精度:GpS点的平面坐标由WGS—84系转换成54系后,其最弱点的相对点位误差最大为2.7厘米,最弱边的边长相对中误差最大为1/50823。

五、GpS控制测量

(一)、作业方法1 选点:(1)、沿路线中心线由北向南约每5公里左右布设一对GpS点,且对点间通视,分布在中心线两侧,对点距离在500米~800米之间,其连线与中心线交成锐角。(2)、周围应便于安置接收设备和操作,视野开阔,视场内障碍物的高度角应小于15°;(3)、远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等),其距离不小于400米,远离高压输电线200米以上;(4)、为避免多路径效应,点位附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体,并尽量避开大面积水域;(5)、交通方便,有利于其它测量手段扩展和联测;基础稳固,便于点的保存。2 埋石与点之记:(1)、标石规格:上表面20cm×20cm,底面25cm×25cm,高60cm,埋石时标石上表面高出地面5cm,并在标石底部现浇混凝土约15 cm,长宽约40cm×40cm做底盘。(2)、参照《GpS测量规范》中有关规定,在实地绘制点之记,在点之记中做2~3个护桩,其与GpS点位的距离精确到0.1米。3 使用仪器;外业观测使用仪器为美国ASHTECH公司生产的,标称精度优于5mm+1ppm的ASHTECH Z-Xtreme双频接收机六台,所有接收机均具有十二个独立通道,自动跟踪并锁定可接收到的全部卫星。所有机型都于XX年4月在通过仪器检测中心鉴定,仪器性能可靠,精度满足设计要求。4 GpS网的布设:本次实际采用牛山、长枪岭和箩筐岩这三个已知点,进行GpS联测.共布设GpS点51个,构成50个同步图形。该网的技术指标如下表所示:GpS网技术指标表 表5-1总GpS点数51必要基线向量102同步三角形50重复基线向量16总基线向量118多余基线向量50独立基线向量68平差选用基线向量79从解算结果看,该网精度高、可靠性较强,完全满足设计要求。

(二)、外业观测1 天线的架设(1)、天线距地面1米以上,严格整平,基座测前经过检验;(2)、严格对中,其对中误差小于等于1毫米。2 天线高量取(1)、量取天线高应从标石中心量至天线外边沿标志处;(2)、互成120°各量取一次,较差小于3毫米。3 观测的基本技术要求表5-2观测模式静态数据采集间隔20秒卫星截止高度角≥15°天线安置的对中误差1mm有效观测卫星数≥ 4两次丈量天线高之差3mm观测时段长度≥60分卫星的几何图形强度因子pDOp≤8观测时段数≥ 1任一卫星的有效观测时间≥15分4外业记簿观测过程中记录员记录以下内容:测站名、测站编号、观测年月、观测员、记录员、时段号、接收机和天线号、天线高、开关机时间、卫星信噪比及天气情况等信息。

(三)、数据处理1 基线解算软件: ASHTECH公司的SOLUTION软件。2 网平差软件: 天测公司的GpS-NET网平差软件。

六、一级导线测量测区呈带状分布,首级控制为三级GpS网,导线布设在两对GpS点之间。每个导线点均埋设混凝土标石。标石尺寸为顶部12 ´12厘米,底部为20 ´20厘米,高45厘米。平均边长为400~500米。测角和测距采用TC1610全站式电子速测仪。测角方法为测回法,每站二测回,测站进行温度、气压、加乘常数及投影改正。内业计算采用清华山维公司研制网平差软件NASEW 97进行计算,导线精度指标应遵循下表。等 级导 线长 度(km)平均边长(m)方位角

闭合差(²)每边测距中误差(mm)导线全长

相对闭合差备 注一级导线测量主要技术指标表 表6-1导线网编 号导线长度(km)平均边长(m)方位角闭合差(²)闭合差(m)每边测距中误差(m)导线全长

相对闭合差备 注10400-5001/15000规范要求16.66251000.08630.000741/77201实 测26.397420270.38890.000741/16448实 测31.819350180.03450.000741/52759实 测45.41941080.28480.000741/19024实 测54.861480250.21880.000741/22216实 测63.013320300.04260.000741/70754实 测72.173420120.07660.000741/28382实 测81.918210210.07400.000741/25905实 测95.834350280.08320.000741/70091实 测106.901430180.11730.000741/58830实 测115.045340360.05710.000741/88404实 测125.258300280.08350.000741/62986实 测135.361350250.05280.000741/101497实 测

七、高程控制测量测区首级高程控制网为四等水准,水准网沿导线敷设,每隔1.5公里左右在标石下面加埋盘石作为水准点,水准点高程采用电磁波测距三角高程,施测方法为中丝测高法,对向观测,竖角观测四测回,测距一测回。

高程系统采用1985年国家高程基准,高程网平差采用清华山维公司的网平差软件NASEW 97进行严密平差,平差精度指标见下表所示。四等电磁波测距三角高程主要技术指标表 表7-1等级路线长度(km)仪器类型测回数垂直角较 差(²)指标差较 差(²)对向观测高差较差(mm)每公里高差中误差(mm)高程闭合 差(mm)闭合差限差(mm)Ⅳ80DJ24£7£7£10Ⅳ55.45TCR7024£6£61960.0790.223Ⅳ12.9TCR7024£5£61360.0540.108Ⅳ0.43TCR7024£4£486-0.0030.020Ⅳ11.32TCR7024£5£4186-0.0360.101Ⅳ79.05TCR7024£6£6216-0.0870.267Ⅳ47.46TCR7024£5£62360.0040.207

九、提交成果1 勘测报告2份。2 红外观测记录本26本、。l 实习总结GpS测量的优点相对于常规测量来说,随着GpS技术的飞速发展,其特点也越来越明显:1. 测站之间无需通视,这样就使得选点更加灵活方便,但测站上空要求开阔,以使卫星信号不受干扰。2. 不受天气因素的影响,这就使得全天候作业成为可能。3. 定位精度高,一般来说,双频GpS接受机静态基线解算精度为±(5mm+10—6 D),而红外测距仪标称精度为±(5mm+5×10 —6 D),GpS测量精度与红外测距仪相当,但随着距离的增长,GpS测量的优越性愈加突出。大量实验证明,在小于50km的基线上,使用动态测量,其相对定位精度可达12×10ˉ 100~500km的基线上可达4. 观测时间短。在小于20km的短基线上,快速相对定位一般只需5min观测时间即可。5. 提供3维坐标,GpS测量在精确测定观测平面位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程。6. 由于GpS自动化程度很高,所以其操作简便。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器,量取仪器高和监视仪器的工作状态,而其它观测工作如卫星的捕获,跟踪观测等均由仪器自动完成。GpS在公路测量中的应用利用GpS测量能克服常规控制测量中所存在的缺陷,并提高作业的效率,减轻劳动强度,保证高等级公路测设质量。其可以在以下方面的得到广泛的应用。1. GpS测量用于加密国家控制点。2. GpS测量用于隧道控制测量。GpS测量灵活,方便,能大大节省人力,物力,减少野外砍伐工作量,减少一些不必要的过渡点,具有极高的精度,完全能达到《公路勘察规程》对隧道测量的要求,较红外测量仪导线测量,可提高效率4~5倍。3. GpS用于特大桥控制测量。GpS导线测量可靠性好,平面精度和高程精度均能满足高速公路测设的要求。4. GpS测量用于摄影测量外业控制点测量:摄影测量一般沿飞行航摄的航线,每个一定间隔就要在野外实地测量一定数量的平面和高程控制点。野外平高控制点的间隔n按地形类别及所测地形图的比例尺而定。如1:XX地形图,摄影比例尺为1:10000,间隔n一般为4~6个摄影基线。常规的野外平高控制点的测量方法是先沿航摄方向布设导线,然后在此基础上采用支导线方法测定航测像控点。这种方法主要是导线方式测量。由于航摄面积较广,对23cm×23cm像幅,1:10000摄影比例尺,覆盖范围为2.3km宽,双航线覆盖范围更宽,在这广阔范围内惊醒导线测量,往往由于实地条件的限制,其作业是相当艰苦的,且工作量大,作业周期长。GpS测量作航测控制,不仅具有高精度,而且具有很大的灵活性。它改变了逐步控制的测量模式,其效率较常规方法提高5倍以上。GpS在公路测量中的应用展望从上面的论述中,可以看到在高等级公路中,GpS测量正发挥着越来越大的功能,而且还有着很大的发展前景。1. GpS 测量作业精度高。它的作业不受距离限制,非常适合于国家大地点破坏严重地区,地形条件困难地区,局部重点工程地区等。2. GpS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术,计算机技术控制,自动纪录,自动数据预处理,自动平差计算。3. GpS RTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三位坐标。这种技术非常适合路线,桥梁,隧道勘察。它可以直接进行实地实时放样,中线边桩测量,点位测量等。4. GpS测量可以极大地降低劳动作业强度,减少野外砍伐工作量,提高作业效率。一般GpS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。5. GpS高精度高程测量同高精度的平面测量一样,是GpS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下,往往由于这些地区地形条件的限制,实施常规的几何水准测量由困难,GpS高程测量无疑是一种有效的手段。

第二篇:GPS在高速公路测量中的应用

GPS测量的特点

相对于经典测量学来说,GPS测量主要有以下特点:

--测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点,使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔,以使接收GPS卫星信号不受干扰。

--定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+5ppm,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明,在小于50公里的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在100~500公里的基线上可达10-6~10-7。

--观测时间短。在小于20公里的短基线上,快速相对定位一般只需5分钟观测时间即可。

--提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程。

--操作简便。GPS测量的自动化程度很高。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态,而其它观测工作如卫星的捕获,跟踪观测等均由仪器自动完成。

--全天候作业。GPS观测可在任何地点,任何时间连续地进行,一般不受天气状况的影响。

GPS测量在公路测量中的应用

公路路线一般处在一条带状走廊内。其平面控制测量往往采用导线形式,这包括附合导线、闭合导线、结点导线等导线网形式。对于重要构造物如大桥、特大桥、长大隧道等,也有布设成三角网、线形锁等形式。

--常规测量方法的缺陷:

1、规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定,一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。这样,导线附合或闭合长度最长不得超过10公里,结点导线结点间距不能超过附合导线长度的0.7倍。这种要求一般在实际作业中难以达到,往往出现超规范作业。

2、搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统,往往国测、军测、城市控制点混杂一起,这就存在系统间的兼容性问题,如果用不兼容的起算点,势必影响测量质量。

3、国家大地点破坏严重,影响测量作业。由于国家基础控制点,大多为五六十年代完成,经过30多年,有些点由于经济建设的需要被破坏,有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业,往往在50公里以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。

4、地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般路线的控制点要求布设在距路线的300米范围内。由于通视的原因,这一条件难以满足,甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区,根本无法实施常规控制测量。

对于长大隧道,特大桥用常规测量有下列局限:

1、长大隧道、特大桥等构造物一般要求测量等级在四等以上。用常规测量方法,往往采用增加测回数,延长观测时间等费时、费工的方法来设法提高精度。

2、长大隧道、特大桥多为地形复杂困难地带,进行常规控制测量,为通视和网形,往往砍伐工作量相当大,这样测设费用很大,作业艰苦。

3、长大隧道及特大桥的控制网高精度及与路线网的低精度衔接,虽说用平差方法可以得到克服,但由于地形条件困难,其联结的测量工作量很大,且不太方便。实际工作中,构造物的控制测量与路线的控制测量经常出现脱节现象。

利用GPS测量能克服上述列举的缺陷,并提高作业的效率,减轻劳动强度,保证了高等级公路测设质量。

--GPS测量用于加密国家控制点:

京珠国道主干线粤境高速公路汤塘至广州北二环段路线长约60公里,所处地形为重丘区,路线设计为6车道。

该段有11个各种系统的平面控制点,经过实地寻找,找出了7个,有4个被破坏,破坏中有2个国家Ⅱ等点。在已找出的的7个控制点中,国家测绘局系统Ⅰ等点1个,Ⅲ等点1个;城市测量系统点2个;总参军控点3个。这些平面控制点分属不同测量系统,且等级不同。

为提高京珠国道粤境高速公路汤塘至广州北二环段测设质量,决定在国家测绘系统基础进行控制点的加密。加密的控制点布设方案是:沿公路路线每10km布设一对点,该对点相距约1km,且应通视良好。这样,该段共设了6对GPS加密点,加密点的精度要达到四等控制网的要求。GPS四等网由18个点组成,其网形略图如图1。(图1 汤塘至广州北二环GPS四等国家大地点加密)

该四等网采用4台Trimble SE400单频接收机作业。该机的标称精度为10mm+2PPm。四等网的观测时间为90min。数据采样间隔为15s。

基线预处理采用厂家提供的TrimvecPlus软件,平差计算采用武汉测绘科技大学编制的GPSADJ Ver2.0软件包。

通过平差处理,该四等网最弱点位中误差为4.11cm,平均点位中误差3.18cm,最弱边相对中误差1/27669,平均边长相对中误差1/453578。

整个四等网作业仅花4d时间。其效率较常规测量手段至少提高3倍。

在此基础上,我院同湖北省测绘局、湖南省第二测绘院合作,在京珠国道主干线湖南耒阳广州花都段进行了近600km的GPS加密国家控制点的测量。该地区路线跨越南岭山脉,沿线山高深、植被茂盛、地形地貌复杂、通视条件极差。国家

一、二等三角点破坏严重,测设内可供利用的三角点稀少,在路线走廊范围内仅找到7个保存完好的国家三角点。

经过平差处理,网中最弱点点位中误差为4.13cm,最弱边相对中误差为1/12.5万。控制网的各项指标达到甚至超过国家四等网的技术要求。

近600km的GPS控制网,仅用两个外业组,10个作业员,7台GPS接收机,约20d的作业时间。若采用常规测量方法在相同人手的情况下,至少需要三个月的时间才能完成。

GPS测量用于隧道控制测量

在京珠国道主干线粤境高速公路翁城县境内有座靠椅山双洞直线型平行隧道,初测的左、右洞起讫桩号分别为ZK144+710~ZK147+730,YK144+730~YK147+740。其洞长分别为3020m和3010m。根据《公路隧道勘测规程》中对隧道类别划分标准,属公路特长隧道,洞外测量在贯 通面上对贯通误差影响值限值为±55mm。

靠椅山隧道地处亚热带地区,雨量充沛、荆剌丛生,沟深林密,野外作业条件十分艰苦,采用常规方法不仅费时费力,而且选点困难,砍伐工作量大。结合靠椅山地形特征,采用GPS测量,布设了如图2所示的GPS控制网。

靠椅山隧道控制网由14个点组成,网中最短边长为100.842m,最大边长为3597.4m,平均边长为1104.848m。

采用Wild 200 GPS接收机进行静态观测,观测时间为20~50min,采样率为10s,共观测了29条基线向量。

经过平差处理,网中最弱边相对精度为1/60106,最高相对精度达1/137万;最弱点位中误差为±0.83cm。在贯通面上贯通误差左、右线分别为±0.707cm和±0.693cm。

通过实施GPS测量可看出:GPS测量灵活、方便,能大大节省人力、物力、减少野外砍伐工作量,减少一些不必要的过渡点;具有极高的精度,它完全能达到《公路勘察规程》对隧道测量的要求;较红外仪导线测量,可提高效率4~5倍。

GPS用于特大桥控制测量

鄂黄长江公路大桥是连结长江两岸黄冈市和鄂州市的公路特大桥。为便于大桥设计和施工,采用GPS对首选方案Ⅲ、Ⅳ桥位进行Ⅲ等平面控制测量。布网设计方案为双大地四边形(如图3)。垂直于江面的长边约为1200m,平行于江面的短边约为500m。双大地四边形与两个国家Ⅱ等以上大地点联测。

经过平差处理,控制网精度为:最弱点位中误差1.93cm,最弱边长相对中误差1/113000,满足了Ⅲ等平面控制测量的精度要求。

GPS测量用于导线控制测量京深高速公路河北境高邑至邢台段地处华北平原,地势平坦,最大相对高差约20m,平均海拔约50m,境内村庄较多。植被多为小麦及田间行树。

公路及机耕道密集。

采用三台Wild 200 GPS接收机进行导线测量,作业方式采用点连接方式,三台接收机同时作业。作业完后,向前滚动(如图4)。

?Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示观测的同步环。

在GPS观测之前,已作高精度红外导线测量(EDM)和水准测量。

通过实际测量可以看出:

l GPS观测时间为7.5min,与常规红外仪测量相比,时间缩短了约20min,效率为4倍;与全站仪测量相比,时间缩短约8min,效率为2倍。

l GPS导线测量可靠性好,平面精度和高程精度均能满足高速公路测设的要求。

GPS测量用于摄影测量外业控制点测量

摄影测量一般沿飞行航摄的航线,每隔一定间隔就要在野外实地测量一定数量的平面和高程控制点(如图5)。野外平高控制点的间隔n按地形类别及所测地形图的比例尺而定。如1∶2000地形图,摄影比例尺为1∶10000,间隔n一般为4~6个摄影基线。

常规的野外平高控制点的测量方法是先沿航摄方向布设导线,然后在此基础上采用支导线方法测定航测象控点。这种方法主要是导线方式测量。

由于航摄面积较广,对23cm×23cm象幅,1∶10000摄影比例尺,覆盖范围为2.3km宽,双航线覆盖范围更宽,在这广阔范围内进行导线测量,往往由于实地条件的限制,其作业是相当艰苦的,且工作量大,作业周期长。

在京珠国道主干线粤境高速公路汤塘至广州北二环段这60km路线的航测外业中,利用4台TrimbleSE4000接收机,将一台或两台GPS接收机固定于已知点上,其余GPS接收机游动于像控点进行像控点三维坐标测量。全线航测像控点测量仅用5d作业时间。

经过平差处理,像控点平面点位精度达到了优于0.10m的精度,最弱边相对中误差为1/43734。

由此可见,GPS测量作航测控制,不仅具有高精度,而且具有极大的灵活性。它改变了逐步控制的测量模式,其效率较常规方法提高5倍以上。

GPS测量用于密林、密灌地区路线控制测量

随着经济的发展,高等级公路开始向山区、重丘区岭区拓展。这些地区人烟稀少,植被茂盛。成片的密林、密灌地区,水平方向通视困难,有时实施常规测量方法几乎不可能。

在海南中线新建公路海口至屯昌段测设中,自石山至永发镇约20km,植被覆盖厚,多为有剌密灌、杂草地,人迹罕见,有多个火山口。这种地区红外仪导线测量几乎没有可能。为提高高等级公路测设质量,采用GPS沿路线每隔2km作一对GPS点,这一对GPS点应保证足够的水平通视距离。

利用这2km一对的GPS通视点,就可在此基础上前后各支出不超过1km进行放线测设工作,既保证了测设工作的质量,又大大减少了作业的劳动强度,加快了测设周期。

在海南中线的20km密林密灌测设中,作了11对GPS通视点。采用TrimbleSE4000单频接收机在每个测站上观测30min,数据采样率为15s,作业方法是两台接收机处于固定点上,其余接收机游动于密林密灌区的埋设的通视点上。

经过平差处理,这22个GPS点的最弱点位精度为4.95cm,平均点位精度为2.85cm,平均边长相对中误差为1/486993。

GPS应用展望

从GPS测量中,可以看出GPS具有很大的发展前景:

首先,GPS作业有着极高的精度。它的作业不受距离限制,非常适合于国家大地点破坏严重地区、地形条件困难地区、局部重点工程地区等。

其次,GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制,自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。

第三,GPSRTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。

第四,GPS测量可以极大地降低劳动作业强度,减少野外砍伐工作量,提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。

第五,GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样,是GPS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下,往往由于这些地区地形条件的限制,实施常规的几何水准测量有困难,GPS高程测量无疑是一种有效的手段。

第三篇:GPS在公路工程控制测量中的应用

GPS在公路工程控制测量中的应用 摘要:GPS(Global Positioning System)全球定位系统是美国研制并在1994年投入使用的卫星导航与定位系统。其应用技术已遍及国民经济的各个领域。在测量领域,GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。本文将以开封市的省公路路网项目为例,概略叙述GPS系统在公路工程控制测量中的应用。

关键词:GPS定位系统 公路工程 控制测量 应用

一、概述

GPS全球定位系统(Global Positioning System)在公路工程测量中的应用,在最近的两年得到了迅速推广,这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。我们先了解一下GPS系统的组成,工作原理以及在测量领域的应用特点。

1.1GPS系统的组成

GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成,除此之外,测量用户当然还应有卫星接收设备。

1.1.1 空间卫星群 GPS的空间卫星群由24颗高约20万公里的GPS卫星群组成,并均匀分布在6个轨道面上,各平面之间交角为60o,轨道和地球赤道的倾角为55o,卫星的轨道运行周期为11小时58分,这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以接收4到11颗GPS卫星发送出的信号。

1.1.2 GPS的地面控制系统 GPS的地面控制系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站,主控站的作用是根据各监控站对 GPS的观测数据计算卫星的星历和卫星钟的改正参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时还对卫星进行控制,向卫星发布指令,调度备用卫星等。监控站的作用是接收卫星信号,监测卫星工作状态。注入站的作用是将主控站计算的数据注入到卫星中去。GPS地面控制系统主要设立在大西洋、印度洋、太平洋和美国本土。

1.1.3 GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成,其作用是接收GPS卫星发出的信号,利用信号进行导航定位等。在测量领域,随着现代的科学技术的发展,体积小、重量轻便于携带的GPS定位装置和高精度的技术指标为工程测量带来了极大的方便。例如:我们在控制测量中使用的天宝(Trimble)4800GPS测地型接收机其技术指标为:

双频主机、天线,RTK电台一体化;

独特的电池设计、无需接线,使用4h以上;

5次/秒的快速位置更新,可靠的卫星"超跟踪"技术;

新型于薄式控制器,4M或10M的PCMCIA数据存储卡;

测量精度:静态测量5mm+lppm

RTK测量 10mm十1ppm(平面)

20mm十1ppm(高程)

这些技术指标充分的满足了控制测量的精度要求。

1.2GPS的工作原理

GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置P点架设GPS接收机,在某一时刻ti同时接收了3颗(A、B、C)以上的GPS卫星所发出的导航电文,通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离SAP、SBP、SCP,同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置(三维坐标)。从而用距离交会的方法求得 P点的维坐标(Xp,Yp,Zp),其数学式为:

SAP2=[( Xp-XA)2+(Yp-YA) 2+(Zp+ZA) 2]

SBP2=[( Xp-XB)2+(Yp-YB) 2+(Zp+ZB) 2]

SCP2=[( Xp-XC)2+(Yp-YC) 2+(Zp+ZC) 2]

式中(XA,YA,ZA), (XB,YB,ZB), (XC,YC,ZC)分别为卫星A,B,C 在时刻ti的空间直角坐标。在GPS测量中通常采用两类坐标系统,一类是在空间固定的坐标系统,另一类是与地球体相固联的坐标系统,称地固坐标系统,我们在公路工程控制测量中常用地固坐标系统。(如: WGS-84世界大地坐标系和1980年西安大地坐标系。)在实际使用中需要根据坐标系统间的转换参数进行坐标系统的变换,来求出所使用的坐标系统的坐标。这样更有利于表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果,因此在测量中被得到了广泛的应用。

二 GPS测量的技术特点

相对于常规的测量方法来讲,GPS测量有以下特点:

2.1 测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点,使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔,以使接收GPS卫星信号不受干扰。

2.2 定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm,而红外仪标称精度为5mm+5ppm,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明,在小于50公里的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在100~500公里的基线上可达10-6~10-7。

2.3 观测时间短。观测时间短采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30~40min左右,采用快速静态定位方法,观测时间更短。例如使用Timble4800GPS接收机的RTK法可在5s以内求得测点坐标。

2.4 提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程。

2.5 操作简便。GPS测量的自动化程度很高。目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化,观测人员只需将天线对中、整平,量取天线高打开电源即可进行自动观测,利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。而其它观测工作如卫星的捕获,跟踪观测等均由仪器自动完成。

2.6 全天候作业。GPS观测可在任何地点,任何时间连续地进行,一般不受天气状况的影响。

三、GPS系统在实际测量工作中的应用,

公路工程的测量主要应用了GPS的两大功能:静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息,确定地面某点的三维坐标;动态功能是通过卫星系统,把已知的三维坐标点位,实地放样地面上。开封市的省路网改造项目应用GPS测量是于2001年开始的,2002年在省道豫04线和尉氏--通许段48公里的中线测量和国道310线郑汴高速连接线11.8公里的控制测量中推广使用了静态功能这一技术。据开封市公路工程勘察设计院有关专家介绍,经过多次的复测验证,GPS技术定线测量的精度可以完全满足公路勘察设计和公路建设的精度要求。

3.1 国道310线郑汴高速连接线控制测量

3.1.1建立布网方案

国道310线郑汴高速连接线北连郑汴高速,向南穿越正在开发的开封经济技术园区,地物地貌较为复杂,部分区域和方向有遮挡,该测区内原有BJ54坐标系的E级控制点二个(已知起算点),其中a1 (X=3852759.5680,Y=528870.9190,H=72.0080)位于医药商厦门前, b1 (X=3852808.6230,Y=527915.2590,H=72.0000)位于大学西边的路口处,根据工程需要在市委、水利局、书店、雕塑、检察院附近加密控制点,以便于测设,我们建立控制网。

3.1.2 大地测量法

主要采用大地测量仪器如经

纬仪、全站仪、测距仪等。国道

310线郑汴高速连接线控制网采用

测边网,高程采用测距三角高程,

按照观测技术要求进行施测。外

业观测数据经数据处理并进行平差计算。

3.1.3 GPS静态测量法GPS静态测量法就是根据制定的观测方案,将三台天宝4800GPS接收机安置在待定点(a2,c1,c2,c3)上同时接收卫星信号,直至将所有环路观测完毕。观测数据经平差计算得到54北京坐标系的坐标。

3.1.4大地测量法与GPS测量法结果比较

由于两种测量方法本身的测量误差和坐标转换数学模型误差以及在平差计算中观测量权配置等因素引起两种测量方法的结果存在一定的差值,由于其三维坐标差值均小于±10mm,因此可以满足国道310线郑汴高速连接线加密施工控制网的精度要求。

3.2 GPS的动态测量(RTK)在东京大道新建工程的应用

东京大道新建工程周围地势起伏较大,在北城墙外JD4~JD5区间穿越五十公顷面积的国家森林公园,大范围的密林、密灌地使通视较为困难,而规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定,一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。这样,导线附合或闭合长度和结点导线结点间距等指标都有严格规定,这种要求一般在实际作业中难以达到,往往出现超规范作业。开封市公路局勘察设计院于2000年用10人花费20天时间,用全站仪和测距仪通

过导线形式完成了该路段进行了控制测量。2001年在工程开工前对 该路段实施GPS的RTK动态测量,对中线进行恢复和校核。

以已知控制点 JD

4、JD5为基准点,然后在基准点JD4上架设GPS基准台,用GPS1H和GPS2两台天宝( Trimble)4800GPS接收机分别安置在控制点上,测出点HZ

4、ZD

7、ZD

8、ZD

9、ZD

10、ZH

5、的三维坐标,每点测量时间为5s。根据所测坐标计算出相应边长值。

为验证市勘察设计院2000年的对东京大道新建工程在控制测量的精度,我们分别以JD4和JD5为基准站对国家森林公园周围原加密的控制点A、B、C、D、E也进行了RTK测量,进行了坐标比较。

运用GPS测量的基线有14条,边长差值最大为16mm。控制点坐标测量点数7点,除E点发现有人为的破坏痕迹外,三维坐标能够比较的元素有27个,差值小于施工测量规范规定的要求,从以上比较可知,RTK测量可以用于工程的控制测量是非常有效的新技术。原来10人20天的外业任务,使用GPS测量仅用5人6小时时间,可见利用GPS测量能大大提高作业的效率,减轻劳动强度,保证了高等级公路测设质量。

四、小结

通过以上对GPS测量的应用事例的探讨,可以看出GPS在公路工程的控制测量上具有很大的发展前景:

第一 GPS作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制,非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。

第二 GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制,自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。

第三 GPSRTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。

第四 GPS测量可以极大地降低劳动作业强度,减少野外砍伐工作量,提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。

第五 GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样,是GPS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下,往往由于这

些地区地形条件的限制,实施常规的几何水准测量有困难,GPS高程测量无疑是一种有效的手段。

第四篇:GPS测量实习报告

专业: 工程测量与监理 班级: 096291 学号: 09629129 姓名: 吴志廷

1

GPS测量实习报告

一、实习目的:

GPS课程的实习是对《GPS原理及其数据处理》课程有更加深入的了解,对GPS外业数据采集以及内业数据处理有一定的了解。掌握GPS静态数据采集、静态数据处理、GPS-RTK外业测量。

二、实习内容:

1、实习的主要内容:

(1) GPS静态野外数据采集及其内业数据处理; (2) GPS-RTK外业测量。

2、实习地点:东华理工大学校本部

3、外业的方法及过程:

(1) GPS静态数据采集方法及过程

1、GPS接收机的对中与整平;

2、量取天线高,取平均值为天线高,并记录天线高和点号;

3、到了时间,按住开关键2S开机,记录开机时间;

4、测量时间到了关机,并再次测量天线高。 (2) 基准站和流动站参数的设置

1、启动手簿上的蓝牙;

2、建立文件并进行命名;

3、手簿与基准站进行连接;

4、对基准站进行参数设置;

5、启动基准站;

6、对流动站进行类似的连接与设置。 (3) GPS-RTK数据采集方法及过程

1、用手簿进行基准站和流动站参数的设置;

2、完成手簿与基准站和流动站的连接之后就可以进行GPS-RTK测量了;

3、选主菜单上的“测量”,选择RTK,选择“测量点”,就可以进行单点测量,在进行单点测量时,根据具体情况设定精度,若长时间搜索精度还是在浮动,则说明该点卫星接收情况较差,无法测出;

4、选择“放样”,就可以对已知点坐标进行放样,根据手簿的提示移动流动站,直到找到所需点为止。

5、静态数据处理:

使用TGO处理GPS数据步骤如下: (1) 数据传输,接收机与电脑相连;

(2) 数据获取完成后,首先需要建立坐标系统。使用TGO软件的Coordinate System Manager模块,增加椭球如beijing54,输入定义坐标系统的椭球名称、地球的长半轴。扁率,短半轴和偏心率会自动计算出来,接下来是增加基准转换/Molodensky,将坐标转换定义到刚建立的椭球中,增加一个坐标系统组,命名为定义的椭球名称,最后在增加坐标系统选项中选择横轴墨卡托投影,根据自定义的基准修改相应的基准方法和名称。此时,一个自定义的beijing54坐标系下的坐标系统,退出之前保存即可。

(3) TGO新建项目。命名一个新的项目,选择一个模板和路径,模板一

般选用Metric(米制),路径可修改为自定义。适当的修改项目属性,如修改坐标系统下坐标系统设置一栏。单击改变,选择新坐标,再选择你刚建立好的坐标系统即可。从而完成了新项目的建立。

(4) 导入静态观测数据(*.dat)数据。对导入的数据还要做一定的修改,如点的名称、天线高、天线类型以及测量方法,这些都应该根据实际测量情况进行修改。点确定之后,布网的图形就会显示出来。此时表明观测数据已经正确载入TGO软件中。

(5) 处理视图中的Timeline。对于一些周跳过于明显的观测数据要予以禁止,禁止其参与数据的平差计算,这样可以有效的改善数据计算精度。

(6) 完成Timeline的处理后,就可以进行GPS基线处理。根据需要修改一下GPS处理形式,选中需要处理的基线,点击处理GPS基线,等待基线处理。若基线接收情况较好,则保存处理结果并可获取基线处理结果报告。若基线接收情况不是很理想,则需要重新处理视图中的Timeline,重复GPS基线处理,直至基线处理结果满足精度要求为止。基线处理完成后,可通过查看相关的结果报表获取处理结果,如残差分布图。

(7) 基线处理完成后,需要对GPS数据进行无约束网平差。首先选择平差,选择基准中的WGS-84进行无约束平差。点击平差,软件将会自动平差处理,平差处理完毕后可查看网平差报告,查看迭代平差是否通过,如果不通过则选择加权策略,再次平差直至通过为止。

(8) 网的约束平差。首先在平差/基准中选择当地投影标准,点击观测值,加载水准模型。

(9) GPS数据处理完成后,最后要进行成果输出。

三、实习体会:

通过本次实习,我学到了GPS的基本知识,掌握了GPS外业操作步骤和内业数据处理软件TGO的处理程序,初步掌握了使用GPS测量的方法,为以后从事GPS测量工作打下了基础。

第五篇:gps测量实习鉴定报告

1 作业过程

GPS静态测量

GPS静态测量首先要选点并布设网型,点要选在开阔、无遮挡物、无电磁波干扰、交通方便的地方,以保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量,并且便于以后的观测作业和应用。GPS网的布设应尽量覆盖整个测区,不要过密或者过疏,GPS网三条边边长应相差不大,夹角应介于25度到135度之间。在保证质量的前提下,GPS网设计应尽可能地提高效率、降低成本。

接下来就是进行外业观测,实习中我们采用同步观测相对定位的方法,三台接收机同步观测采集数据,观测时间为40分钟,按预先设定的GPS网依次推进。安置仪器是应注意将仪器安置在测量点上,高度适中,踏实脚架再对中整平,量取天线高时量测点位表面到天线护圈中心的高度。接收机正常工作后不能触动仪器,也不能在仪器旁使用对讲机和手机,避免无线电干扰卫星信号。

外业观测完成后将对采集到的数据进行内业处理,实习过程中我们采用HGO软件进行基线解算。

三等水准测量

三等水准测量我们沿GPS网点布设附合水准路线,测量时应注意安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离要量距使其相等,每站按规范读数并记录所需数据,随即进行各项计算,填写记录表进行各项检查,满足限差后才能搬站。依次设站,用相同的方法进行观测, 2直至线路终点,计算线路的高差闭合差。测量工作完成后进行平差计算。

RTK测量

RTK测量时应将基准站接收机架设在开阔并且相对较高的地方,架设好电台和天线后连接电缆并开机,启动基准站后用手部与其连接,在手部中新建项目并配置坐标系,然后再回到主界面选择平滑,设置电文模式、差分模式和天线高。再将手部与移动站连接,回到主界面设置数据,与连接基准站的数据一样。设置完成后即可选择两个已知点进行基线解算,解算合格后就可以移动移动站进行测量。测量完成后可将数据导出进行内业处理。

土地利用现状调查

土地利用现状调查需要预先准备调查范围的遥感影像,通过目视判读影像在图中选取分布均匀、遍布全区的特征点,利用RTK测量方法对选取的特征点进行测量,再根据测量的数据遥感影像的矫正,导出高分辨率图像。在南方CASS中打开矫正后的图像,选取特征点对影像进行配准,完成影像配准后,选择主菜单中的土地利用/ 图斑/ 绘制图斑,在图上,通过目视判别把同一类地物沿边界画出来,完成土地利用分类。然后带着导出的图像到实地考察,对不合理的地方进行标注,回来后又更改修正。

2 平差报告

点连式三维自由网平差报告

基线条数:33 平差点数:23

基线标准差置信度(松弛因子):σ Tau检验显著水平:% 单位权中误差比: x2检验值:

x2理论范围:x2检验结果:False

1.输入的基线及标准差

2.控制点坐标

3.平差后的基线及标准差

4.基线改正数及标准差

8.基线最弱边和平面最弱点

基线名 中误差_DX(mm) 中误差_DY(mm) 中误差(mm) 相对误差

1:7665

站点名 中误差_N(mm) 中误差_E(mm) 中误差(mm)

GP22

高差赋配表

3 RTK测量结果

中误差_DZ(mm) _U(mm) 中误差

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