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,使用的是經緯儀和水準尺。操作過程一般為:在釘有木樁的點上安置經緯儀,量出儀器高,鏡頭指向線路方向,撥轉90°,在此方向上地形變化的地方立水準尺,記錄和讀數;倒轉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據,隨即計算機根據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測量

平面控制網應沿線路走向布設,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控制網可作為公路勘測的首級控制網,也可直接作為施工控制網使用。作為首級控制網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時,每個GPS點至少應與一個相鄰點通視。

3、首級高程控制網測量

GPS相對定位得到的三維基線向量,通過GPS網平差,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控制網中用幾何水準聯測部分GPS點的正常高,用數值擬合的方法求出測區(qū)的似大地水準面,計算出未聯測幾何水準GPS點的高程異常,從而獲得各點的正常高。一般測區(qū)內缺少高精度的GPS基準點,GPS網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,所以很難應用數值擬合的方法計算各GPS點的正常高。因此,首級高程控制網應布設成符合路線,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。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據及已知數據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據質量、無線電的信號傳播質量對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。在有已知轉換參數的情況下,直接輸入當前坐標系統(tǒng)與WGS-84坐標系統(tǒng)的轉換參數,建立坐標轉換關系。在不知道轉換參數的情況下,直接采用點校正方式建立坐標轉換方式。

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據,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換參數將WGS-84坐標轉換為相應坐標。

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值采集工作。

(2)縱橫斷面測量

公路中線確定后,可通過現場數據采集或地形圖上數據采集的方式完成縱、橫測繪工作�，F場數據采集時,根據中線樁的位置、線路走向,使用RTK測量方式,在現場完成縱、橫斷面采集和繪制。在地形圖上進行數據采集時,使用CASS7.0數據繪圖軟件,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,因此需進行坐標轉換。坐標轉換的一般步驟是先選定橢球,設定轉換參數和投影參數,然后輸入控制點坐標進行轉換;也可以先不輸入參數,而是在測區(qū)附近找到3個已知控制點輸入已知的當地坐標,測出WGS-84坐標進行強制轉換。這樣就可以將WGS-84坐標系轉換成當地坐標系。為了保證轉換的正確性,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、將野外數據傳入電腦,經過整理變成電子版,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,布網方便,不受通視、網形的限制,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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