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GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探析.doc 全文免費(fèi)在線閱讀

發(fā)布時間:2016-10-23 09:50

  本文關(guān)鍵詞:GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


網(wǎng)友wuxwivg046近日為您收集整理了關(guān)于GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探析的文檔,希望對您的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。以下是文檔介紹:GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探析摘要:GPS測量技術(shù)在工程測繪中尤為重要,測量工作自始自終貫穿一個疏浚工程的整個過程,是指導(dǎo)施工正常進(jìn)行的重要依據(jù),它直接影響到整個工程的質(zhì)量、進(jìn)度、成本以及企業(yè)的后續(xù)發(fā)展。本文介紹了GPS的工作原理與測量技術(shù),并探討了GPS測量技術(shù)在各類工程中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:GPS;工程測繪;應(yīng)用中圖分類號:P2文章編碼:一、GPS的工作原理GPS(GlobalPositioningSystem)系統(tǒng)是一種衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),它是采用距離交會法以三角測量的定位原理來進(jìn)行。GPS所采用的是多星高軌測距體制,并且將GPS衛(wèi)星和接收機(jī)的距離量作為基本觀測量。只有在地面GPS接收機(jī)接受的衛(wèi)星信號同時在3顆以上之后,才可以利用位距測量或者是載波相位測量,來進(jìn)行測算,然后得出衛(wèi)星信號到接收機(jī)所花費(fèi)的的距離以及時間,最后再根據(jù)各衛(wèi)星所處的位置信息,把衛(wèi)星到用戶的多個等距離球面相交后,就能夠獲得用戶的三維(經(jīng)度、緯度、高度)數(shù)據(jù)坐標(biāo)、速度以及時間等相關(guān)參數(shù)。GPS的測量中最常通常使用的兩類坐標(biāo)系統(tǒng)是在空間固定的坐標(biāo)系統(tǒng)和與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng),又被稱作地固坐標(biāo)系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用過程中坐標(biāo)系統(tǒng)的變換需要根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行,一次來進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)坐標(biāo)的推算。這么一來便使得表達(dá)地面控制點(diǎn)的位置和處理GPS觀測成果更加容易,因此作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)――全球定位系統(tǒng),以其自身的全球性、全天候、高精度、高效益的優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于工程測繪中。二、GPS測量實(shí)施技術(shù)(一)GPS測量的外業(yè)實(shí)施1、外業(yè)選點(diǎn)與埋石由于GPS測量觀測站之間不要求相互通視,網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)也比較靈活,故選點(diǎn)工作比常規(guī)控制測量的選點(diǎn)要簡便。在選點(diǎn)工作開始前,應(yīng)先了解測區(qū)的地理情況和原有控制點(diǎn)的分布及標(biāo)石完好情況,再決定其適宜的點(diǎn)位。除此之外,選點(diǎn)工作還應(yīng)遵守以下原則:(1)點(diǎn)位應(yīng)選設(shè)在交通方便、視野開闊的地點(diǎn),視場周圍15°以上不應(yīng)有障礙物,地面基礎(chǔ)穩(wěn)定,易于點(diǎn)的保存。(2)點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源,其距離不小于200m。離高壓線的距離不得小于50m,以避免電磁場對GPS信號的干擾。(3)點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域或強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體,以減弱多路徑效應(yīng)的影響。(4)利用舊點(diǎn)時,應(yīng)對舊點(diǎn)的穩(wěn)定性、完好性進(jìn)行檢查,符合要求方可利用。GPS網(wǎng)點(diǎn)一般應(yīng)埋設(shè)具有中心標(biāo)志的標(biāo)石,以精確標(biāo)志點(diǎn)位,點(diǎn)的標(biāo)石和標(biāo)志必須穩(wěn)定、堅(jiān)固,以利長久保存和使用。標(biāo)石埋設(shè)結(jié)束后,應(yīng)填寫點(diǎn)之記并提交選點(diǎn)網(wǎng)圖、選點(diǎn)與埋石的工作技術(shù)總結(jié)。2、外業(yè)觀測工作GPS觀測與常規(guī)測量在技術(shù)要求上有很大差別,對城市及工程GPS控制網(wǎng),在作業(yè)中應(yīng)按1997年建設(shè)部頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》中有關(guān)技術(shù)指標(biāo)執(zhí)行。(二)GPS測量的內(nèi)業(yè)計(jì)算GPS測量的內(nèi)業(yè)計(jì)算分基線解算和網(wǎng)平差兩個階段。1、基線解算基線解算的過程:數(shù)據(jù)傳輸,按順序輸入點(diǎn)名和天線高。基線解算出來后,還須檢查Ratio值,必須≥3;檢查基線閉合差,差值必須在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。2、GPS網(wǎng)平差在各項(xiàng)質(zhì)量檢核符合要求后,即可進(jìn)行網(wǎng)平差。下面以bj-54坐標(biāo)系為例,簡述網(wǎng)平差的過程:首先定義橢球元素,然后選擇坐標(biāo)系統(tǒng),定義高斯投影,修改置信度,固定已知坐標(biāo),最后進(jìn)行平差,得到待定點(diǎn)的bj-54坐標(biāo)和基線邊長,以及待定點(diǎn)和基線邊長的精度評定。三、GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用(一)公路測量1、中線測量平面線形的確定為了能準(zhǔn)確地測量道路路線縱斷面和橫斷面,必須擬合舊路路線平面線形,確定曲線計(jì)算要素,并進(jìn)行道路逐樁坐標(biāo)計(jì)算。具體操作要點(diǎn)如下:選點(diǎn)測量通過皮尺測量確定舊路中線位置,使用全站儀沿道路中線每隔10~30m測量一點(diǎn)坐標(biāo),曲線上適當(dāng)加密,特殊位置可測定道路邊線坐標(biāo),并繪制草圖做好記錄,供路線設(shè)計(jì)參考使用。穿線交點(diǎn)根據(jù)所測定的道路中線上各點(diǎn)的坐標(biāo),利用CASS成圖軟件按野外實(shí)測點(diǎn)號進(jìn)行展點(diǎn)并保存,然后在緯地HintCAD軟件下打開CASS展點(diǎn)文件進(jìn)行穿線交點(diǎn),反復(fù)審查路線直至合理,直接采集路線交點(diǎn)坐標(biāo)。擬合曲線根據(jù)《公路勘測設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,確定曲線半徑,反復(fù)擬合,使直到平面線形盡量與舊有路線一致。計(jì)算逐樁坐標(biāo)根據(jù)交點(diǎn)坐標(biāo)和曲線半徑等要素,計(jì)算逐樁坐標(biāo)。道路中線放樣根據(jù)逐樁坐標(biāo)表,使用全站儀進(jìn)行中樁放樣,每隔10m放一點(diǎn),用釘子和紅油漆標(biāo)注中樁里程。2、縱、橫斷面測量(1)縱斷面測量因?yàn)槿緝x可以測高差,故在標(biāo)定各個中樁點(diǎn)時,可以測得每個樁點(diǎn)的高程,在具體操作時首先輸入測站點(diǎn)的高程、儀器高、棱鏡中心高度,在各樁點(diǎn)立鏡時,全站儀則顯示各樁點(diǎn)的高程,并把每個樁點(diǎn)的高程值傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中存貯,其中棱鏡高可用專門的對中桿直接量得,而儀器高的測量就要求精確一些,起碼要與對中桿測得的棱鏡高精度相匹配,并在測量中保持棱鏡高不變,如果測站搬遷或改變棱鏡高時,則要重新輸入這些數(shù)據(jù)。(2)橫斷面測量在測各中樁點(diǎn)高程的同時,在路線的垂直方向,即中樁的兩側(cè)選擇適當(dāng)?shù)淖兤曼c(diǎn),立棱鏡測其高程、平面坐標(biāo)并連同該中樁點(diǎn)的高程一起傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中存貯。這樣,縱橫斷面的測量數(shù)據(jù)全部存貯到計(jì)算機(jī)中,應(yīng)用專門的繪圖軟件可以繪出縱、橫斷面圖。(二)地籍碎部測量傳統(tǒng)的碎部測量一般是根據(jù)測區(qū)已有的圖根控制點(diǎn),利用平板儀測圖或使用全站儀測圖,這些方法作業(yè)時要求測站點(diǎn)和被測的周圍地物地貌等碎部點(diǎn)之間一定要通視,而且一臺儀器至少要求2-3人同時進(jìn)行作業(yè)。采用RTK技術(shù)進(jìn)行測圖時,不要求通視,架設(shè)好基準(zhǔn)站后,僅需一人拿著儀器便可以開始測量。用RTK技術(shù)測定點(diǎn)位不要求點(diǎn)間通視,僅需一人操作,便可完成測圖工作,大大提高了測圖的工作效率。(三)用地測量在建設(shè)用地勘測定界測量中,RTK技術(shù)可實(shí)時地測定界址點(diǎn)坐標(biāo),確定土地使用界限范圍,計(jì)算用地面積,在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時,應(yīng)用RTK技術(shù)可實(shí)時測量權(quán)屬界限、土地分類修測,提高了測量速度和精度。(四)建筑物規(guī)劃防線建筑物規(guī)劃放線,放線點(diǎn)既要滿足城市規(guī)劃條件的要求,又要滿足建筑物本身的幾何關(guān)系,放樣精度要求較高。使用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行建筑物的放樣時需要注意檢查建筑物本身的幾何關(guān)系,對于短邊,其相對關(guān)系比較難以滿足。因此,在防線時,需要注意測量點(diǎn)位的收斂精度,如果收斂精度不高的情況下,強(qiáng)制測量則有可能帶來較大的點(diǎn)位誤差。在點(diǎn)位精度收斂較高的情況下,使用GPS-RTK進(jìn)行規(guī)劃防線一般都能滿足要求。(五)鐵路測量鐵路測量包括了針對鐵路勘測以及定測放樣等基本步驟。其中在鐵路勘測當(dāng)中對于地形測圖,GPSRTK技術(shù)可僅僅通過對基準(zhǔn)站的設(shè)置,通過高精度的計(jì)算三維坐標(biāo),通過應(yīng)用軟件層面可測繪出一個相對應(yīng)的電子地圖。并且在放樣的過程當(dāng)中,通過求出目標(biāo)物之間的距離、角度等關(guān)系信息,其中所得到的放樣數(shù)據(jù)利用基本測量的工具水準(zhǔn)儀、皮尺等求得平面位置。由于GPSRTK技術(shù)受到的外界影響的因素較少,這就提高了通信及時的保障,并且在傳統(tǒng)測量技術(shù)當(dāng)中多點(diǎn)測量相比較,大大減少了工作量。

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本文編號:150223

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