勘测设计测量与施工放样测量中GPS RTK测量的应用.doc

1、勘测设计测量与施工放样测量中 GPS RTK 测量的应用摘 要：本文结合实际工作经验，主要针对 GPS RTK 测量在公路勘测设计与施工放样测量中的应用特点作了相关分析，以供参考。 关键词：GPS RTK 测量；施工放样测量 中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号： 线路工程是指长宽比很大的工程，包括公路、铁路、运河、供水明渠、输电线路、各种用途的管道工程等。这些工程的主体一般是在地表，但也有在地下或在空中的，如地铁、地下管道、架空索道和架空输电线路等，工程可能延伸十几公里以至几百公里，它们在勘测设计及施工测量方面有不少共性。相比之下，公路、铁路的工程测量工作较为细致。 一 GPS R

2、TK 测量的特点 1. GPS RTK 测量保留了所有经典 GPS 功能。如静态测量，快速静态测量等，观测数据亦可采用后处理的方式。静态测量数据后处理的方式，是高精度控制测量中的理想方法。由于后处理定位的实时定位可以同时进行，所以能做到彼此互补，发挥各自特长。2. 经典的 GPS 测量因不具备实时性，而不能有用来放样，放样工作还得配备传统的测量仪器， GPS RTK 测量弥补了这一缺陷。放样精度可达到厘米级。3 .实现 GPS 测量的关键技术之一是快速解算载波的整周未知数。用经典的静态相对定位法，解得整周未知数并达到足够精度，往往需要1 个小时甚至更长的时间。在 GPS 测量中，尽管初始化时间

3、和长短受到跟踪观测的卫星数，几何图形强度、多路径效应、电离层干扰等诸多因素影响，但已可在数分钟之内完成。如借助快速动态定位，约需 3 分钟；如采用动态环境下的初始化，约需 1 分钟；如在已知点上进行初始化，仅有几秒钟足够。这样，测量中即使遇到障碍物（如穿过桥下或通过隐蔽地带）造成失锁，也可在重新捕获到卫星后数分钟内完成整周未知数初始化，继续进行测量。4. 由于 GPS 测量成果是在野外观测时实时提供，因此能在现场及时进行检核，避免外业工作返工，例如，整周未知数初始化情况和测点点位精度等信息均可在作业现场进行核对。5. 能够接收到 GPS 信号的任何地点，全天 24 小时均可进行 GPS 测量的

4、放样。6. 完成基准站的设置后，整个系统只需一人持流动站接收机操作。也可设置几个流动站，利用同一基准站观测信息各自独立开展工作。 二、线路测量的基本特点 1全线性 测量工作贯穿于整个线路工程建设的各个阶段。以公路工程为例，测量工作开始于工程之初，深入于施工的各个点位，公路工程建设过程中时时处处离不开测量技术工作，当工程结束后，还要进行工程的竣工测量及运营阶段的稳定监测。 2阶段性 这种阶段性既是测量技术本身的特点，也是线路设计过程的需要。体现了线路设计和测量之间的阶段性关系。反映了实地勘察、平面设计、竖向设计与初测、定测、放样各阶段的对应关系。阶段性有测量工作反复进行的含义。 3渐近性 线路工

5、程从规划设计到施工、竣工经历了一个从粗到细的过程，线路工程的完美设计是逐步实现的。完美设计需要勘测与设计的完美结合，设计技术人员懂测量，测量技术人员懂设计，完美结合在线路工程建设的过程中实现。 三、线路测量的基本过程 1 规划选线阶段 规划选线阶段是线路工程的开始阶段，一般内容包括图上选线、实地勘察和方案论证。 （1）图上选线 根据建设单位提出的工程建设基本思路，选用合适比例尺的地形图（1：50001：50000） ，在图上比较、选取线路方案。现势性好的地形图是规划选线的重要图件，为线路工程初步设计提供地形信息，可以依此测算线路长度、桥梁和涵洞数量、隧道长度等项目，估算选线方案的建设投资费用等

6、。 （2）实地勘察 根据图上选线的多种方案，进行野外实地视察、踏勘、调查，进一步掌握线路沿途的实际情况，收集沿线的实际资料。特别注意以下信息：有关的控制点；沿途的工程地质情况；规划线路所经过的新建筑物及交叉位置；有关土、石建筑材料的来源。地形图的现势性往往跟不上经济建设的速度，地形图与实际地形可能存在差异。因此，实地勘察获得的实际资料是图上选线的重要补充资料。 2 线路工程的勘测阶段： 线路工程的勘测阶段通常分为初测和定测阶段。 （1）初测阶段 在确定的规划线路上进行勘测、设计工作。主要技术工作有：控制测量和带状地形图的测绘，为线路工程设计、施工和运营提供完整的控制基准及详细的地形信息。进行图

7、上定线设计，在带状地形图上确定线路中线直线段及其交点位置，标明直线段连接曲线的有关参数。 （2）定测阶段 定测阶段主要的技术工作内容是，将定线设计的公路中线（直线段及曲线）测设于实地；进行线路的纵、横断面测量，线路竖曲线设计等。 3 线路工程的施工放样阶段 根据施工设计图纸及有关资料，在实地放样线路工程的边桩、边坡及其它的有关点位，指导施工，保证线路工程建设的顺利进行。 四.GPS 测量在公路建设中的应用 GPS 测量具有高精度、高效率的优点，在控制测量领域得到了广泛的应用。随着 GPS 接收机性能和数据处理技术逐渐完善，GPS 应用领域也不断拓宽。在本章叙述中大多以公路工程为例。线路工程建设

8、过程中需要进行的测量工作，称为线路工程测量，GPS 测量在公路工程中可发完成多种工作。1 .绘制大比例地形图高等级公路选线多是在大比例尺（通常是 1:2000 或 1:1000）带状地形图上进行，用传统方法测图，先要建立控制网，然后进行碎部测量，绘制成大比例尺地形图。其工作量大速度慢，花费时间长。用实时 GPS 动态测量，采集碎部点的数据。在室内即可由绘图软件成图，由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息，而且采集速度快，大大降低了测图的难度，既省时又省力。2. 工程控制测量用 GPS 建立控制网，最精密的方法应属静态测量。对于大型建筑物，如特大桥、隧道、互通式立交等进行控制。宜用静态测量。

9、而一般工程的控制测量，则可采用 GPS 动态测量。这种方法在测量过程中能实时获得定位精度。当达到要求的点位精度，即可停止观测，大大提高了作业效率。由于点与点之间一要求必须通视，便得测量更简便易行。3 .公路中线测设设计人员在大比例尺带状地形图上定线后，需将公路在地面标定出来。采用 GPS 测量，只需将中线点的坐标输入 GPS 接收机中，系统就可定出放样的点位。由于每个点位的测量都是独立的完成的，不会产生累积误差，各点放样精度一致。4. 公路纵、横断面测量公路中线确定后，利用中线桩点坐标，通过绘图软件，即可给出路线纵断面和各桩点的横断面。由于所用数据都是测绘地形图时采集来的，因此不需要再到现场进行纵、横断面测量。从而大大减少了外业工作。如果需要进行现场断面测量时，也可采用 GPS 测量。与传统方法相比，在精度、经济、实用各方面都有明显的优势。5. 施工测量 GPS系统既有良好的硬件，也有极丰富的软件可选择。施工中对点、线、面以及坡度等放样均很方便、快捷。精度可达到厘米级。6 .变形观测变形监测网具有毫米级的精度，比一般工程控制网高一个数量级。实践表明，如果用较长的观测时间，分几个时段进行观测，并采用强制对中等措施，长度不超过 4km 的基线向量可达到 2mm-3mm 的精度。随着研究深化，GPS广泛用于变形观测是完全有可能的