gps在霍州至永和高速公路測量中的應用畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 路中線測量的過程，具體過程如下：⑴ 計算各待定點的坐標。 GPS接收機、數據鏈電臺及電池等的連線工作，輸入參考站的坐標及其它一些設置參數后，啟動基準站設備進入工作狀態，數據鏈不斷地發射校正信息，此時移動站可開始工作。 GPS測量資料與水準測量資料相結合，來確定區域性大地水準面的高程是一種有效的方法。檢測、重測與聯測的陽泉要求。8)使用有內存的全站儀時，可以提前將控制點(包括擬用的測站點、檢查點)和放樣點的坐標數據輸入儀器內存，并檢查。(1)高速公路、一級公路應采用極坐標法，二、三、四級公路宜采用極坐標法，條件受限制時，方可采用鏈距法。 公路中線的施工放樣 控制點復測控制點復測是施工測量前必不可少的準備工作，它包括導線控制點和路線控制樁的復測。高速公路和一級公路的水準點閉合差按四等水準（）控制，二級以下公路水準點閉合差按五等水準（）控制。應特別強調的是，在補點時應盡量將點位選在路線的一側、地勢較高處，以避免路基填土達到一定高度時影響導線點之間的通視。在施工時若JD1的位置移動或丟失，可用全站儀利用這四個栓樁進行恢復。因此，也可稱之為“坐標法”。（2）加樁放樣曲線加樁放樣方法很多，在此只介紹最常用的一種方法——直角坐標法，設P為曲線上待放點，該點至ZY或YZ點的弧長為Li,R為圓曲線半徑，則P的坐標可按下式計算： （） （）式中：Li——為待放點P樁號與ZY或YZ點樁號之差；R——為圓曲線半徑。曲中點不在右角平分線上，而是偏向緩和曲線短的一側。當待放點P在第二段緩和曲線上時，以曲線的終點HZ為坐標原點，以切線為X軸，過原點的曲率半徑方向為Y軸，建立坐標系，其坐標可按下式計算： （） （）上式中，當Li= Ls2時，即得YH點的坐標（Xh2,Yh2）。除此之外在路基土石方施工以前還應把公路紅線界樁和公路工程界樁也要在地面上標定。解析法放樣路基邊樁的精度比圖解法高，主要用于一般公路平坦地形或地面橫坡均勻一致地段的路基邊樁放樣。這就需要在填筑之前先標定出分層填筑的頂面高程。(2）由試驗路段可得該結構層所對應的松鋪系數k。用邊坡樣板放樣邊坡 施工前按照設計邊坡坡度做好邊坡樣板，施工時，授照邊坡樣板進行放樣。在填挖方不大時，使用此法較多。計算時，只需把已算出的各點的坡道高程加上（對于凹曲線）或減去（對于凸曲線）相應點的標高改正值即可。Ls1——第一段緩和曲線長；R——圓曲線半徑。當待放點P在圓曲線上時，其坐標可按下式計算： （） （）式中：Li——為待放點P至ZH點的弧長，其值等于待放點P樁號與ZH點樁號之差；其余符號同前。1）單圓曲線施工控制樁的放樣（1）主點樁的放樣圖 ，在JDn處所設平曲線為單圓曲線，從直曲表中可查出曲線要素：交點樁號、偏角α、曲線半徑R、切線長T、外距值E等。第二種，固定ZD2時，如果在轉點ZD2的右側不便設置栓樁，可在左側設置兩個栓樁，、B，測出LL2和αα2，恢復時，將全站儀安置在A點后視B點，拔角α1，量距L1的放樣點ZD2；再將全站儀安置在B點后視A點，用同樣的方法進行校核。固定方法如下：①交點樁的固定，JD1在實地上的位置測定以后，需要加以固定。若將路基范圍內的導線點移至路基范圍以外，可根據移點的多少分別采用交會法或導線測量的方法，并用“騎馬樁”加以保護。第三步，水準點高程的檢查 在使用水準點之前應仔細校核，并與國家水準點閉合。(2)凡下列位置應設加樁：①路線縱、橫向地形變化處；②路線交叉點；③拆遷公路處；④橋梁、涵洞、隧道等構造物處；⑤土質變化及不良地質地段起、終點處；⑥省、地（市）、縣級行政區劃分界處；⑦改建公路變坡點、構造物路面面層類型變化處。中線測量一般是分段進行，由于地形地質等各種情況經常會進行局部改線或者由于計算或丈量錯誤，會造成已測量好的各段里程不能連續，這種情況稱為斷鏈。7)準備儀器和工具，使用的儀器必須在有效的檢定周期內。已有控制點不能滿足精度要求應重新布設控制，已有的控制點密度不能滿足放樣需要時應根據現有的控制點進行加密。由于正高實際上是無法嚴格確定的，為實用上的方便，通常采用根據前蘇聯大地測量學者莫洛金斯基的理論建立的正常高系統。首先確定采用哪些點進行轉換參數的計算，這些點應具有線路坐標和WGS84坐標，若沒有WGS84坐標，則可在野外利用RTK陽泉實時測得。在RTK作業時應求得轉換參數以進行兩種坐標系的實時轉換，在兩個控制點間的線路應選用該兩點的兩套坐標求轉換參數。實際計算時可選較小的間隔進行計算以準確地把中線繪制在屏幕上。其次，GPS測量的結果是屬于WGS84坐標系的，要進行放樣就需要把該結果轉化到線路坐標系才能實時進行比較。RTK測量用于公路測量中道路中線放樣可以大大提高工作效率。 項目的施測結果數據分析及整理利用RTK進行中線定測時，線路上的里程可按一定的算法算出。（2)前方交會的精度 以m表示測角中誤差，前方交會的點位中誤差公式為： （）令 當有最小值時，′=0，即 即從式()可以看出，當時，取得最小值。 （）（3)邊角測量均有錯誤的檢查由角度測量錯誤和邊長測量錯誤的檢查方法可以看出，當邊、角測量都有錯誤時，測錯角處的坐標增量閉合差方向與測錯的邊平行，測錯邊的差值與測錯角處的坐標增量閉合差大小相當。對于等級低的導線，也可用鋼尺直接角度測量包括導線的轉折角測量和連接角測量。由于支導線缺少檢核條件，出錯不易發現，故一般不宜采用。② 記錄應符合下列要求：a. 原始觀測值和記事項目，應按規格現場記錄，字跡要清楚、整齊、美觀，不得涂改、轉抄；b. 外業觀測記錄各時段觀測結束后，應及時將每天外業觀測記錄結果錄入計算機硬盤或軟盤。因此，安放時用戶應盡量避免將接收機放在樹蔭、建筑物下，也不要在靠近接收機的地方使用后對講機，手提電話等無線設備。在點位選好后，在對點位進行編號時必須注意點位編號的合理性，在野外采集時輸入的觀測站名是由四個任意輸入的字符組成，為了在測后處理時方便及準確，必須不使點號重復。，在滿足本規范精度要求的前提下可采取比較靈活的布網方式。只有在坐標系統一的條件下，才能進行行坐標、距離、角度的計算和改正。（一）GPS網設計的一般原則充分考慮GPS控制網的應用范圍對于工程建設的GPS網，應當既考慮勘測設計階段的需要，又要考慮到施工放樣等階段的需要。secα/2R=D=2TL=目前，公路工程施工放樣一般都采用全站儀極坐標一次放樣法。αα(1)單圓曲線及曲線的主點交點是最重要的曲線主點,:直圓點、曲中點、和圓直點。 ④附和導線方位角閉合差的限值： ()式中：mβ″—相應等級，為相應等級規定的精度(按平均邊長計算)； n—閉合環的邊數。 (3)凡更正錯誤，均應將錯誤字符整齊劃去，在上方另記正確的數字和文字，凡劃改的數字和超限劃去的成果，均應注明原因和重測結果的所在頁數。估算元素（點位中誤差、邊長或方位角的中誤差、高程中誤差）是觀測元素平差值的函數，因而可用最小二乘法中求平差值函數中誤差的方法進行精度估算。本項目采用四車道高速公路標準建設，設計速度采用80km/h， ，設計汽車荷載等級為公路－Ⅰ級。霍州文化底蘊深厚，康熙、李商隱、孔尚任等歷代帝王將相、文人墨客都曾駐蹕游覽霍州，留下眾多著名詩文和遺跡；朱镕基推介的著名官箴“公生明、廉生威”，就源出明代霍州學正曹端之口；霍州威風鑼鼓歷史久遠，威震四方，被譽為“華夏第一鼓”。 逐步檢查 施工測量同時必須嚴格執行“逐步檢查”的原則，隨時檢查觀測數據、放樣定線的可靠程度以及施工測量成果所具有的精度。(5)熟悉誤差理論，能針對誤差產生的原因采取有效的措施，并能對各種觀測數據進行數據處理。刪除數字應遵循“四舍五入、五湊偶（即單進雙舍）”的原則。填好后，應換他人校對，這項校核十分重要。5)記錄人員應根據現場實況以目估法隨時校核所測數據，以便及時發現觀測中的明顯錯誤。具體要求為：1)應在規定的表格上記錄。3)要嚴格審核原始依據（設計圖紙、測量起始點位、數據等）的正確性，堅持測量作業與計算工作步步有校核。 有了GPS的幫助，救援人員就可在人跡罕至、條件惡劣的大海、山野、沙漠，對失蹤人員實施有效的搜索、拯救裝有GPS裝置的漁船，在發生險情時，可及時定位、報警，使之能更快更即使地獲得救援。7)其他涵洞、橋梁、隧道等構筑物，是公路的重要組成部分。加密的水準點應盡量設在橋涵和其他構筑物附近，易于保存、使用方便的地方。在明了設計意圖及對測量精度要求的基礎上，應勘察施工現場，找出各交點樁、轉點樁、里程樁和水準點的位置，必要時應實測校核，為施工測量做好充分準備。　　實時動態(RTK)定位是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS(RTDGPS)陽泉，它是GPS測量陽泉發展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的應用前景。當前，用GPS靜態或快速靜態方法建立沿線總體控制測理，為勘測階段測繪帶狀地形圖，路線平面、縱面測量提供依據；在施工階段為橋梁，隧道建立施工控制網，這僅僅是GPS在公路測量中應用的初級階段，其實，公路測量的陽泉潛力蘊于RTK(實時動態定位)的應用之中，RTK在公路工程中的應用，有著非常廣闊的前景。公路的新建和改建，測量工作必須先行，公路施工測量所擔負的任務簡單說來，有以下幾個方面的內容：1)熟悉圖紙和施工現場設計圖紙主要有路線平面圖、縱橫斷面圖和附屬構筑物等。為了施工引測高程方便，應適度加設臨時水準點。）線形數據，由施工人員制成路拱樣板控制施工操作。特種車輛（如運鈔車）等，可對突發事件進行報警、定位，將損失降到最低。2)遵守先整體后局部、逐步檢查的原則。 測量記錄的基本要求測量記錄應做到：原始、正確、完整。草圖、“點之記”等應當場繪制，其方向、有關數據和地名等均應標注清楚。按圖紙或外業記錄在計算表中填寫原始數據時，嚴防轉抄錯誤。刪除多余數字時，宜保留到有效數字后一位，以使最后結果中的有效數字不受刪除數字的影響。(4)能夠對各種幾何形狀、數據和點位進行計算與校核。其優點為：1)由于控制網的作用，可以控制誤差積累，保證測區的整體精度；2)根據控制網，把整個測區劃分為若干個局部地區，分區進行施測，可以提高工作效率、縮短工期、節省經費開支。 1989 年 12 月，經國務院批準，撤縣設立霍州市。 公路等級霍州至永和關高速公路是山西省高速公路規劃網“三縱十一橫十一環”中第八橫的重要組成部分，起點為霍州市陶唐峪鄉辛莊東，設辛莊樞紐互通接大運高速公路、規劃的霍州至黎城高速公路、向西到終點寨子鄉中桑峨接西段起點。由于各種控制網的布網條件和精度要求不同，因此在它們的陽泉設計階段，應對預期所能達到的精度進行估算，以便對設計方案是否合理進行評價。 (2)手簿各記事項目，每一測站或每一觀測時間段的首末頁都必須記載清楚，填寫齊全，不可缺漏。 () ②按導線方位角閉合計算測角中誤差： () ③閉合導線閉合差限值： ()式中：mβ″—相應登記規定的測角中誤差； n—該閉合導線觀測角個數。公路放樣工作重點也在曲線段,曲線分為單圓曲線和緩和曲線兩種。tanα/2=2000tan（）/2= L=Rπ/180O+2lO= Rπ/180O+lO=E=（R+P）設計的陽泉依據是國家測繪局頒發的《全球定位系統(GPS)測量規范》及建設部頒發的《全球定位系統城市測量規程》。在公路施工放樣以前必須了解設計數據所提供的點的坐標是用那一種坐標系。 。；④. 點位應遠離大功率無線電發射源（如電視臺、微波站等），其距離不得小于200m，并應遠離高壓輸電線距離不得小于50m；⑤. 附近不應有強烈干擾接受衛星信號的物體。注意觀測站周圍的必須符合以下的條件，即凈空條件好，遠離反射源，避開電磁場干擾等。⑶. 觀測記錄及數據采集①. 記錄項目應包括下列內容：a .測站名、測站號；b .觀測月、日/年積日、天氣狀況、時段號；c. 觀測時間應包括開始與結束記錄時間，宜采用協調世界時UTC，填寫至時、分；d. 接受設備應包括接收機類型及號碼，天線號碼；e. 近似位置應包括測站的近似緯度、近似經度與近似高程，緯度與經度應取至，；f. 天線高應包括測前、測后量得的高度及其平均值，；g. 觀測狀