GPS公路测量实习报告

GPS 公路测量实习报告公路测量实习报告 来源 点亮网 发布时间 2009 10 8 15 29 11 发布人 朱国文 实 习 报 告 l 实习地点 安康地区此次实习为毕业设计的一个组成部分 参加生产单位的具体工程项目更能锻炼自己 的实际工作能力 此次随陕西公路勘察设计院一起 对阿北 阿荣旗至北海 高速公路安康到陕川界地段进 GPS 公路勘测 测量 四月的安康地区山清水秀 绿意盎然 一片春光如影随形 沿线江水碧玉 景色宜人 在勘测的同时也一睹祖国的大 好河山 着对我来说 是意外收获 l 工程简介 安康至陕川界是西部开发干线公路阿荣旗至北海线在陕西境内的一 段 是我省 米 字型公路主骨架的重要组成部分 它的建设对于促进西部大开发战略实施 完善全国及我省公路主骨架网络 增强西北与西南地区的经济联系 促进沿线丰富的自然资源和旅游资源开发 加快沿线群众脱贫致富步伐 促进地方经济发 展具有重要意义 该公路起于汉滨区五里镇尹家营村 接小河至安康高速公路的终点 经流水镇 紫阳县 高滩镇 毛坝乡 至陕川交界的白扬溪 路线全长 105 364 公里 工程投资 74 43 亿元 拟利用世行贷款 3 5 亿美元 已列入国家利用世行贷 款 XX XX 财年计划 并按世行简化项目评估周期 12 个月进行项目前期工作 确保 XX 年上半年开工建设 l 实习时间 XX 4 9 XX 4 23l 实习内容 公路 GPS 勘测测量公路野外勘测的总体目的是把研究的路线走向方案通过适当的勘 测放在实地 并取得相关的设计资料 根据 公路工程基本建设项目设计文件编制办法 的规定 公路工程基本建设项目一 般采用两阶段设计 即初步设计和施工图设计 初测和定测 l 实习目的和任务 1 通过实习巩固和熟练专业 知识 将大学阶段所学知识融会贯通 以达到学以致用的效果 2 初测目的 根据测量资料进行纸上定线和相关的内业 工作 初步确定采用的路线方案 为编制初步设计提供所需的基础资料 3 定测目的 通过现场测量进行优化 再实地 放线定桩确定人工构造物的位置 为施工图设计提供详细可靠的资料 l 工程资料安康 陕川界高速公路控制测量技术设 计书一 概述安康 陕川界高速公路是国道主干线阿荣旗至北海陕西境内的一段 线路起点接小河 安康高速公路终点安康 立交 沿途经过流水镇 洞河镇 紫阳县 高滩乡 毛坝镇 麻柳镇 线路终点位于四川省万县境内 测区路线全长约 120 公里 二 资料收集及作业依据 一 资料的收集级利用 解放军总参测绘局 1981 年出版的 1 10000 彩印图 陕西省绘局 III 等以上三角点成果 见下表 陕西省绘局 III 等以上水准点成果 见下表 安康 陕川界 高速公路工程可行性研究报告 已知三角点 水准点成果表表 1 1 点 名 X 米 Y 米 H 米 备 注 长枪岭 20 85 II 等 竹扒寨 07 06 II 等 黄草梁 88 64 II 等 西光 35 267 981 I 等 渔安 10 492 743 II 等 渔安 16 396 545 II 等 渔安 23 379 299 II 等 二 技术依 据 JTJ061 99 公路测量规范 JTJ T 066 98 公路全球定位系统 GPS 测量规范 GB12898 91 国家三 四等水准测量规范 三 工作计划安排我队计划于 XX 年 4 月 9 日进入工地 XX 年 4 月 25 日完成任务 外业勘测历时 30 天左右 计划完成以下工作量 选点埋石约 170 个 施测 GPS 点约 51 个 施测一级导线约 100 公里 联测四等三角高程路线约 90 公里 四 坐标系统及精度要求 一 投影及坐标系统 平面坐标系为公路独立坐 标系 采用高斯正形投影 3 度带 中央子午线为 108 30 平均纬度 32 28 测区长度归化到参考椭球体面上 363 米 未考虑高程异常值 的抵偿高程面上 然后再按统一的 3 度带投影到高斯面上 高程系统采用 1985 年国家高程基准 GPS 点采用 WGS 84 地心直角坐标系 再转换成公路独立坐标系 二 GPS 点的成果精度要求 GPS 点的平面坐 标由 WGS 84 系转换成 54 系后 其最弱点的相对点位误差不得大于 5 厘米 最弱边的边长相对中误差不得低于 1 4 5 万 三 一级导线测量测区呈带状分布 首级控制为三级 GPS 网 导线布设在两对 GPS 点之间 每个导线点均埋设混凝土 标石 标石尺寸为顶部 10 10 厘米 底部为 20 20 厘米 高 45 厘米 导线最大边长为 852 289 米 最小边长为 203 086 米 平均边长为 465 924 米 测角和测距采用 TCR702 全站式电子速测仪 测角方法为测回法 每站三测回 测站进行温 度 气压 加乘常数及投影改正 内业计算采用清华山维公司研制网平差软件 NASEW 97 进行计算 导线精度指标应遵循 下表 一级导线测量主要技术指标表 表 1 2 等 级 导 线 长 度 km 平均 边长 米 闭 合 差 限 差 观测值 中误差 mm 相对闭合差 备 注 一级 10 500 17 1 15000 规范要求 四 高程控制测量测区首级高程控制网为四等水准 水准网沿导线敷设 水准点高程采用电磁波测距三角高程 施测方 法为中丝测高法 对向观测 竖角观测三测回 测距一测回 高程系统采用 1985 年国家高程基准 高程网平差采用清华山维公司的网平差软件 NASEW 97 进行严密平差 平差精度指标 见下表所示 四等水准电磁波测距三角高程主要技术指标表 表 1 3 等 级 路线 长度 km 仪器 类型 测 回 数 垂直角 较 差 指标差 较 差 每公里高 差中误差 mm 高程闭 合 差 mm 备 注 80 DJ2 3 7 7 10 规范 要求 安康 陕川界高速公路控制测量技术总结一 概述安康 陕川界高速公路是国道主干线阿荣旗至北海线陕西境的一段 路线在崇山峻岭中穿行 沿线地形复杂多变 线路起点位于安康西边五里镇 沿汉江经流水穿山到洞河再至紫阳 穿越毛坝 到达位于陕川界的终点 路线全长约 120 公里 二 资料收集及业依据 一 资料的收集及利用 1 解放军总参测 绘局 1981 年出版的 1 10000 彩印图 2 陕西省绘局 III 等以上三角点成果 见下表 3 陕西省绘局 III 等以上水 准点成果 见下表 4 小河 安康高速公路工程可行性研究报告 已知三角点 水准点成果表表 2 1 点 名 X 米 Y 米 H 米 备 注 长枪岭 20 85 II 等 竹扒寨 07 06 II 等 黄草梁 88 64 II 等 西光 35 267 981 I 等 渔安 10 492 743 II 等 渔安 16 396 545 II 等 渔安 23 379 299 II 等 二 技术依据 1 JTJ061 99 公路勘测规范 2 JTJ T 066 98 公路全球定位系统 GPS 测量规范 3 GB12898 91 国家三 四等水准测量规范 三 完成任务及工作量我队计划于 XX 年 4 月 9 日 进入工地 XX 年 4 月 25 日完成任务 外业勘测历时 30 天左右 计划完成以下工作量 选点埋石约 170 个 施测 GPS 点约 51 个 施测一级导线约 100 公里 联测四等三角高程路线约 90 公里 四 坐标系统及精度 一 投 影及坐标系统 1 平面坐标系为公路独立坐标系 采用高斯正形投影 3 度带 中央子午线为 109 1 2 测区长度归化到 488 米 未考虑高程异常值 的抵偿高程面上 然后再按统一的 3 度带投影到高斯面上 2 高程系统采用 1985 年国家高 程基准 3 GPS 点采用 WGS 84 地心直角坐标系 再转换成公路独立坐标系 二 GPS 点点位及成果精度 GPS 点的 平面坐标由 WGS 84 系转换成 54 系后 其最弱点的相对点位误差最大为 2 7 厘米 最弱边的边长相对中误差最大为 1 50823 五 GPS 控制测量 一 作业方法 1 选点 1 沿路线中心线由北向南约每 5 公里左右布设一对 GPS 点 且对点间通视 分布在中心线两侧 对点距离在 500 米 800 米之间 其连线与中心线交成锐角 2 周围应便于安置 接收设备和操作 视野开阔 视场内障碍物的高度角应小于 15 3 远离大功率无线电发射源 如电视台 微波站等 其距离不小于 400 米 远离高压输电线 200 米以上 4 为避免多路径效应 点位附近不应有强烈干扰卫星信号接收的 物体 并尽量避开大面积水域 5 交通方便 有利于其它测量手段扩展和联测 基础稳固 便于点的保存 2 埋石与 点之记 1 标石规格 上表面 20cm 20cm 底面 25cm 25cm 高 60cm 埋石时标石上表面高出地面 5cm 并在标 石底部现浇混凝土约 15 cm 长宽约 40cm 40cm 做底盘 2 参照 GPS 测量规范 中有关规定 在实地绘制点之记 在点之记中做 2 3 个护桩 其与 GPS 点位的距离精确到 0 1 米 3 使用仪器 外业观测使用仪器为美国 ASHTECH 公司生 产的 标称精度优于 5mm 1ppm 的 ASHTECH Z Xtreme 双频接收机六台 所有接收机均具有十二个独立通道 自动跟踪 并锁定可接收到的全部卫星 所有机型都于 XX 年 4 月在通过仪器检测中心鉴定 仪器性能可靠 精度满足设计要求 4 GPS 网的布设 本次实际采用牛山 长枪岭和箩筐岩这三个已知点 进行 GPS 联测 共布设 GPS 点 51 个 构成 50 个同步 图形 该网的技术指标如下表所示 GPS 网技术指标表 表 5 1 总 GPS 点数 51 必要基 线向量 102 同步三角形 50 重复基线向量 16 总基线向量 118 多余基线向量 50 独立基线向量 68 平差选用基线向量 79 从解算结果看 该网精度高 可靠性较强 完全满足设计要求 二 外业观测 1 天线的架设 1 天线距地面 1 米以上 严格整平 基座测前经过检验 2 严格对中 其对中误差小于等于 1 毫米 2 天线高量取 1 量取天线 高应从标石中心量至天线外边沿标志处 2 互成 120 各量取一次 较差小于 3 毫米 3 观测的基本技术要求表 5 2 观测模式 静态 数据采集间隔 20 秒 卫星截止高度角 15 天线安置的对中误差 1mm 有效观测卫星数 4 两次丈量天 线高之差 3mm 观测时段长度 60 分 卫星的几何图形强度因子 PDOP 8 观测时段数 1 任一卫星的有效观测时间 15 分 4 外业记簿观测过程中记录员记录以下内容 测站名 测站编号 观测年月 观测员 记录员 时段号 接收机和 天线号 天线高 开关机时间 卫星信噪比及天气情况等信息 三 数据处理 1 基线解算软件 ASHTECH 公司的 SOLUTION 软件 2 网平差软件 天测公司的 GPS NET 网平差软件 六 一级导线测量测区呈带状分布 首级控制为 三级 GPS 网 导线布设在两对 GPS 点之间 每个导线点均埋设混凝土标石 标石尺寸为顶部 12 12 厘米 底部为 20 20 厘米 高 45 厘米 平均边长为 400 500 米 测角和测距采用 TC1610 全站式电子速测仪 测角方法为测回法 每站二测回 测站进行温度 气压 加乘常数及投影改正 内业计算采用清华山维公司研制网平差软件 NASEW 97 进行计算 导线精度 指标应遵循下表 等 级 导 线 长 度 km 平均边长 m 方位角 闭合差 每边测距 中误差 mm 导线全长 相对闭合差 备 注 一级导线测量主要技术指标表 表 6 1 导线网编 号 导线 长度 km 平均 边长 m 方位角 闭合差 闭合差 m 每边测距中误差 m 导线全长 相对闭合差 备 注 10 400 500 1 15000 规范要求 1 6 662 510 0 0 0863 0 00074 1 77201 实 测 2 6 397 420 27 0 3889 0 00074 1 16448 实 测 3 1 819 350 18 0 0345 0 00074 1 52759 实 测 4 5 419 410 8 0 2848 0 00074 1 19024 实 测 5 4 861 480 25 0 2188 0 00074 1 22216 实 测 6 3 013 320 30 0 0426 0 00074 1 70754 实 测 7 2 173 420 12 0 0766 0 00074 1 28382 实 测 8 1 918 210 21 0 0740 0 00074 1 25905 实 测 9 5 834 350 28 0 0832 0 00074 1 70091 实 测 10 6 901 430 18 0 1173 0 00074 1 58830 实 测 11 5 045 340 36 0 0571 0 00074 1 88404 实 测 12 5 258 300 28 0 0835 0 00074 1 62986 实 测 13 5 361 350 25 0 0528 0 00074 1 实 测 七 高程控制测量测区首级高 程控制网为四等水准 水准网沿导线敷设 每隔 1 5 公里左右在标石下面加埋盘石作为水准点 水准点高程采用电磁波测距 三角高程 施测方法为中丝测高法 对向观测 竖角观测四测回 测距一测回 高程系统采用 1985 年国家高程基准 高程网平差采用清华山维公司的网平差软件 NASEW 97 进行严密平差 平差精度指标 见下表所示 四等电磁波测距三角高程主要技术指标表 表 7 1 等 级 路线 长 度 km 仪器 类型 测回数 垂直角 较 差 指标差 较 差 对向观测 高差较差 mm 每公里高 差中 误差 mm 高程闭 合 差 mm 闭合差 限差 mm 80 DJ2 4 7 7 10 55 45 TCR702 4 6 6 19 6 0 079 0 223 12 9 TCR702 4 5 6 13 6 0 054 0 108 0 43 TCR702 4 4 4 8 6 0 003 0 020 11 32 TCR702 4 5 4 18 6 0 036 0 101 79 05 TCR702 4 6 6 21 6 0 087 0 267 47 46 TCR702 4 5 6 23 6 0 004 0 207 九 提交成 果 1 勘测报告 2 份 2 红外观测记录本 26 本 l 实习总结 GPS 测量的优点相对于常规测量来说 随着 GPS 技 术的飞速发展 其特点也越来越明显 1 测站之间无需通视 这样就使得选点更加灵活方便 但测站上空要求开阔 以使卫星信号不受干扰 2 不受天气因素的影响 这就使得全天候作业成为可能 3 定位精度高 一般来说 双 频 GPS 接受机静态基线解算精度为 5mm 10 6 D 而红外测距仪标称精度为 5mm 5 10 6 D GPS 测量精度与 红外测距仪相当 但随着距离的增长 GPS 测量的优越性愈加突出 大量实验证明 在小于 50km 的基线上 使用动态测量 其相对定位精度可达 12 10 100 500km 的基线上可达 4 观测时间短 在小于 20km 的短基线上 快速相对定位一 般只需 5min 观测时间即可 5 提供 3 维坐标 GPS 测量在精确测定观测平面位置的同时 可以精确测定观测站的大地 高程 6 由于 GPS 自动化程度很高 所以其操作简便 在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器 量取仪器高和监 视仪器的工作状态 而其它观测工作如卫星的捕获 跟踪观测等均由仪器自动完成 GPS 在公路测量中的应用利用 GPS 测 量能克服常规控制测量中所存在的缺陷 并提高作业的效率 减轻劳动强度 保证高等级公路测设质量 其可以在以下方面 的得到广泛的应用 1 GPS 测量用于加密国家控制点 2 GPS 测量用于隧道控制测量 GPS 测量灵活 方便 能 大大节省人力 物力 减少野外砍伐工作量 减少一些不必要的过渡点 具有极高的精度 完全能达到 公路勘察规程 对 隧道测量的要求 较红外测量仪导线测量 可提高效率 4 5 倍 3 GPS 用于特大桥控制测量 GPS 导线测量可靠性好 平面精度和高程精度均能满足高速公路测设的要求 4 GPS 测量用于摄影测量外业控制点测量 摄影测量一般沿飞行 航摄的航线 每个一定间隔就要在野外实地测量一定数量的平面和高程控制点 野外平高控制点的间隔 n 按地形类别及所 测地形图的比例尺而定