道路測量實習周記

對于公路平縱、橫斷面設計進行中樁放樣、縱橫斷面和橫斷面測量,作業(yè)步驟如下:

1、根據(jù)設計線路坐標進行中樁放樣,一般采用全站儀進行放樣。隨著GPS-RTK的應用,設計單位和施工單位已經(jīng)使用GPS-RTK進行中樁放樣。

2、用水準儀進行找平工作,測線路縱斷面。中樁放樣后用水準儀測出中樁水準高程。在線路附近埋設控制點,控制點高程已知且精度能滿足規(guī)范要求。利用這些高等級控制點獲取中樁的高程,用來進行線路縱斷面的設計及放樣。

3、用經(jīng)緯儀結合水準尺測線路橫斷面。橫斷面的設計需要了解線路兩側的地形狀況,使用的是經(jīng)緯儀和水準尺。操作過程一般為:在釘有木樁的點上安置經(jīng)緯儀,量出儀器高,鏡頭指向線路方向,撥轉(zhuǎn)90°,在此方向上地形變化的地方立水準尺,記錄和讀數(shù);倒轉(zhuǎn)180°,進行同樣操作,就可計算出兩點高程,用來進行橫斷面的設計及施工。隨著GPS-RTK的發(fā)展工程測量單位都采用GPS-RTK放樣替代全站儀放樣,放樣速度有較大提高。

2.7.2GPS-RTK技術在公路測量中的應用

1、實時動態(tài)(RTK)定位技術簡介

實時動態(tài)定位(RTK)技術以載波相位觀測值為依據(jù)的實時差分GPS(RTD-GPS)技術,它是GPS-RTK測量技術發(fā)展的一個新突破,在公路工程中有廣闊的應用前景。實時動態(tài)定位(RTK)系統(tǒng)由基準站和流動站組成,其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點,安置一臺接收機作為參考站,對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測,流動站上的接收機在接收衛(wèi)星信號的同時,通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數(shù)據(jù),隨即計算機根據(jù)相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標和測量精度。

2、線路首級高精度平面控制網(wǎng)測量

平面控制網(wǎng)應沿線路走向布設,點位應位于線路中心的50m-300m,同時應考慮到地形測量、定測以及施工放線等使用方便。GPS控制網(wǎng)可作為公路勘測的首級控制網(wǎng),也可直接作為施工控制網(wǎng)使用。作為首級控制網(wǎng)需要使用其它測量方法進行加密時,應每隔5km設置一對相互通視的GPS點,直接作為施工控制網(wǎng)時,每個GPS點至少應與一個相鄰點通視。

3、首級高程控制網(wǎng)測量

GPS相對定位得到的三維基線向量,通過GPS網(wǎng)平差,可以得到高精度的大地高差。在實際應用中一般采用正常高系統(tǒng),地面點的高程為正常高。通常在GPS控制網(wǎng)中用幾何水準聯(lián)測部分GPS點的正常高,用數(shù)值擬合的方法求出測區(qū)的似大地水準面,計算出未聯(lián)測幾何水準GPS點的高程異常,從而獲得各點的正常高。一般測區(qū)內(nèi)缺少高精度的GPS基準點,GPS網(wǎng)平差后很難得到高精度的大地高,并且高程異常的變化較復雜,特別在山區(qū)精度較差,很難獲得高精度的高程異常,所以很難應用數(shù)值擬合的方法計算各GPS點的正常高。因此,首級高程控制網(wǎng)應布設成符合路線,按照幾何水準測量技術要求進行。

4、GPS-RTK在道路工程中的應用

(1)道路中線放樣

中線測量就是通過直線和曲線的測設,將道路中心線的平面位置具體地標定在現(xiàn)場上,并測定路線的實際里程,它是公路測量中關鍵性工作,是測繪縱、橫斷面圖和平面圖的基礎,是公路設計、施工和后續(xù)工作的根據(jù)。使用RTK技術進行中線測量,不但克服了傳統(tǒng)放樣法和坐標放樣法的缺點,而且具有觀測時間短,精度高、無須通視、現(xiàn)場給出精確坐標等優(yōu)點,其作業(yè)流程如下:

1)線路設計 路線設計在大比例尺帶狀地形圖或在現(xiàn)場定線完成,路線中心線的位置需要標定在實地。首先將線路的起點坐標、方位角、加直線長度及曲線要素輸入計算機中,根據(jù)里程計算出待放樣點的坐標,將待放樣點坐標輸入到TRK電子手簿中。

2)設置基準站GPS-RTK定位要求基準站接收機實時地把觀測數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù)通過無線電信號傳輸給流動站接收機,基準站和流動站的觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量、無線電的信號傳播質(zhì)量對GPS-RTK定位結果影響很大,在設置基準站時,基準站與流動站之間距離不能太大,基準站應設置在上空開闊、沒有強電磁干擾、多路徑誤差影響小的控制點上。架設好基準站和天線,打開接收機,進行點校正工作。在有已知轉(zhuǎn)換參數(shù)的情況下,直接輸入當前坐標系統(tǒng)與WGS-84坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換參數(shù),建立坐標轉(zhuǎn)換關系。在不知道轉(zhuǎn)換參數(shù)的情況下,直接采用點校正方式建立坐標轉(zhuǎn)換方式。

3)流動站設置 打開接收機,雙擊“測量”圖標,選擇“RTK”測量方式。流動站接收機在跟蹤GPS衛(wèi)星信號的同時也接收來自基準站的數(shù)據(jù),進行處理獲得流動站的三維WGS-84坐標,通過與基準站相同的坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)將WGS-84坐標轉(zhuǎn)換為相應坐標。

4)中線放樣測量 選擇“放樣”選項,進行放樣測量作業(yè)。系統(tǒng)軟件會自動根據(jù)輸入到TRK電子手簿中的放樣點的坐標,定出放樣點的點位。

5)數(shù)值采集 當流動站到達放樣點后,整平流動站天線,使放樣點位置和天線中心位置重合,按“測量”鍵對該放樣點進行數(shù)值采集工作。

(2)縱橫斷面測量

公路中線確定后,可通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集或地形圖上數(shù)據(jù)采集的方式完成縱、橫測繪工作。現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集時,根據(jù)中線樁的位置、線路走向,使用RTK測量方式,在現(xiàn)場完成縱、橫斷面采集和繪制。在地形圖上進行數(shù)據(jù)采集時,使用CASS7.0數(shù)據(jù)繪圖軟件,在測繪的大比例尺帶狀地形圖上,繪出路線縱斷面和各樁點的橫斷面。

2.7.3GPS-RTK在公路測量中的優(yōu)勢

1、在已知點上安置基準點,由于已知控制點的坐標不一定是WGS-84坐標,因此需進行坐標轉(zhuǎn)換。坐標轉(zhuǎn)換的一般步驟是先選定橢球,設定轉(zhuǎn)換參數(shù)和投影參數(shù),然后輸入控制點坐標進行轉(zhuǎn)換;也可以先不輸入?yún)��?shù),而是在測區(qū)附近找到3個已知控制點輸入已知的當?shù)刈鴺?測出WGS-84坐標進行強制轉(zhuǎn)換。這樣就可以將WGS-84坐標系轉(zhuǎn)換成當?shù)刈鴺讼怠�為了保證轉(zhuǎn)換的正確性,可以到第四個已知點上進行檢核,檢核正確后即可進行中樁放樣。

2、測量時可以使用1+3的形式,即1個基準站、3個流動站。其中1個流動站用于放樣中樁,并進行定測,另兩個流動站置于兩邊測橫斷面的坐標和高程。

3、將野外數(shù)據(jù)傳入電腦,經(jīng)過整理變成電子版,這樣就可以進行公路設計。

2.7.4結論

GPS-RTK技術在公路測量中的有選點靈活,布網(wǎng)方便,不受通視、網(wǎng)形的限制,測量速度,精度高等優(yōu)點,大大提高了工作效率,保證了公路勘測、放線精度。隨著RTK技術提高,軟件的完善,這項技術在公路勘測設計、公路施工放樣等領域有著更廣闊的應用。

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