GPS公路測(cè)量應(yīng)用施工工法

1、.GPS公路測(cè)量應(yīng)用施工工法完成單位：中建五局土木工程有限公司主要完成人：鄧貴奇 劉陶然劉錦博 張紅衛(wèi)關(guān)鍵詞：公路工程 測(cè)量 GPS RTK1 前言隨著我國近幾年基礎(chǔ)事業(yè)大規(guī)模發(fā)展，國家對(duì)公路市場(chǎng)大力投資，要求我國公路施工單位具有高科技管理手段，高效率保質(zhì)保工期完成施工任務(wù)。而對(duì)于公路施工行業(yè)，從進(jìn)場(chǎng)交樁到竣工驗(yàn)收復(fù)測(cè)施工全過程，均需要測(cè)量控制。測(cè)量成果質(zhì)量好壞直接影響到工程的質(zhì)量、進(jìn)度、成本。如何高效優(yōu)質(zhì)完成公路測(cè)量控制是大多數(shù)施工單位面臨問題，特別是對(duì)于路線長(zhǎng)，地形復(fù)雜，植被茂密，通視條件差，山高溝深，懸崖絕壁，條件艱險(xiǎn)的山區(qū)測(cè)量環(huán)境，更為測(cè)量工作帶來了極大困難，傳統(tǒng)的測(cè)量方法是采用全站儀

2、進(jìn)行測(cè)量，對(duì)測(cè)量人員勞務(wù)強(qiáng)度大效率低，而且受天氣、人為、儀器等因素干擾測(cè)量成果誤差大。隨著時(shí)代的發(fā)展，測(cè)量方法必將迎來新的變革，GPS即時(shí)動(dòng)態(tài)定位(Real Time Kinematic,RTK)具有施測(cè)迅速，移動(dòng)快速，且不需后處理的內(nèi)業(yè)計(jì)算工作并提供高精度的即時(shí)定位效能，采用RTK測(cè)量可以降低測(cè)量人員勞務(wù)強(qiáng)度，提高測(cè)量成果質(zhì)量。故RTK在公路測(cè)量的早日普及，對(duì)于提高公路測(cè)量水平提高具有極其深遠(yuǎn)作用。2 工法特點(diǎn)2.1 作業(yè)效率高。 在一般的地形地勢(shì)下，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的“搬站”次數(shù)，僅需一人操作，在一般的電磁波環(huán)境下幾秒鐘即得一點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)省

3、了外業(yè)費(fèi)用，提高了勞動(dòng)效率。2.2 定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累。只要滿足RTK的基本工作條件(有效衛(wèi)星5顆以上，衛(wèi)星高度角20度以上，PDOP值5)，RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)。2.3 降低了作業(yè)條件要求。RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視”，因此，和傳統(tǒng)測(cè)量相比，RTK技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測(cè)量看來由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，只要滿足RTK的基本工作條件，它也能輕松地進(jìn)行快速的高精度定位作業(yè)。2.4 RTK作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大。RTK可勝任各種測(cè)繪內(nèi)、外業(yè)。流動(dòng)站利用內(nèi)

4、裝式軟件控制系統(tǒng)，無需人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，使輔助測(cè)量工作極大減少，減少人為誤差，保證了作業(yè)精度。2.5 操作簡(jiǎn)便，容易使用，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。只要在設(shè)站時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置，就可以邊走邊獲得測(cè)量結(jié)果坐標(biāo)或進(jìn)行坐標(biāo)放樣。數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強(qiáng)，能方便快捷地與計(jì)算機(jī)、其它測(cè)量?jī)x器通信。在基準(zhǔn)站架設(shè)、移動(dòng)站操作、手簿軟件的使用方面都比較簡(jiǎn)單易學(xué)。現(xiàn)市場(chǎng)主流南方RTK1+2價(jià)格近約十余萬，低廉價(jià)格對(duì)于在公路測(cè)量大面積推廣具有很大的市場(chǎng)前景。3 適用范圍適用于線路長(zhǎng)度長(zhǎng),地形起伏大，地表遮擋物多，通視條件差。工期緊張的道路測(cè)量。4 測(cè)量原理GPS（global positioni

5、ng system）是美國耗時(shí)20年、投資300億美元建立的一項(xiàng)繼阿波羅登月計(jì)劃和航天飛機(jī)之后的第三大空間工程。它從根本上解決了人類在地球上的導(dǎo)航和定位問題。GPS定位系統(tǒng)由三部分組成：1、空間衛(wèi)星站部分，2、由若干地面站組成的控制部分，3、以接收機(jī)為主體的廣大用戶部分。空間衛(wèi)星站部分由共計(jì)24顆衛(wèi)星組成，它們均勻分布在傾角為55的6個(gè)軌道上，每軌分布4顆衛(wèi)星，相鄰軌道之間的衛(wèi)星彼此叉開40，以保證全球任意時(shí)刻的均勻覆蓋，利用GPS進(jìn)行定位的基本原理就是把衛(wèi)星視為飛行的控制點(diǎn)，在已知衛(wèi)星在其固定軌道上的瞬間坐標(biāo)的條件下，以GPS衛(wèi)星和RTK接收機(jī)之間的距離作為測(cè)量量，進(jìn)行空間距離后方交會(huì)，從未

6、確定地面接收機(jī)的位置。單基站CORS，就是只有一個(gè)連續(xù)運(yùn)行參考站。類似于一加一或一加N的RTK，只不過基準(zhǔn)站由一個(gè)連續(xù)運(yùn)行的基準(zhǔn)站代替。由如下幾個(gè)單元組成：GPS基站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、電源系統(tǒng)、用戶系統(tǒng)，如下圖所示整個(gè)系統(tǒng)的原理圖如下：圖4-1 單基站CORS系統(tǒng)的原理圖5 工法流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程RTK在公路測(cè)量中的使用步驟，具體可分為三個(gè)環(huán)節(jié)：建站求參數(shù)（校點(diǎn)）放樣。5.2操作要點(diǎn)5.2.1 建站 RTK接收機(jī)定位的關(guān)鍵在于使用了GPS的載波相位觀測(cè)量，并將接收機(jī)分為參考站與移動(dòng)站兩部分，參考站用于參考定位，移動(dòng)站用于實(shí)時(shí)測(cè)量，利用參考站和移動(dòng)站之間觀測(cè)誤差的空間相關(guān)性，通過差分的方式

7、除去移動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)中的大部分誤差，從而實(shí)現(xiàn)高精度( RTK標(biāo)稱精度：水平為1cm+1ppmD；高程為2cm+1ppmD的定位）而參考站與移動(dòng)站差分信號(hào)傳播分兩種模式，即CORS（利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)Continuous Operational Reference System，縮寫為CORS）和電臺(tái)模式，在有移動(dòng)電話信號(hào)的區(qū)域優(yōu)先使用CORS模式，此模式優(yōu)點(diǎn)是無需架設(shè)基站和校點(diǎn)，能夠不受基站與移動(dòng)站距離限制，移動(dòng)站開機(jī)后與CORS基站連接后可進(jìn)行測(cè)量，大幅提高測(cè)量效率，測(cè)量精度高于電臺(tái)模式。缺點(diǎn)是測(cè)量區(qū)域僅為移動(dòng)信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)；另一種為電臺(tái)模式，在無移動(dòng)電

8、話信號(hào)的區(qū)域可采用電臺(tái)模式，用電臺(tái)信號(hào)替代移動(dòng)信號(hào)，通過移動(dòng)站校核兩個(gè)以上已知點(diǎn)，求得正確參數(shù)轉(zhuǎn)換當(dāng)前坐標(biāo)系，才能進(jìn)行測(cè)量。其優(yōu)點(diǎn)為能夠在地形惡劣、遮擋物多情況下測(cè)量，缺點(diǎn)為測(cè)量前需架基站和校點(diǎn)降低測(cè)量效率，測(cè)量距離受限，移動(dòng)站只能在參考站4KM半徑內(nèi)測(cè)量。兩種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際使用過程中相互搭配能夠達(dá)到最好效果。以下是兩種模式的基站實(shí)物照片和工作原理圖。 圖5-1 電臺(tái)模式實(shí)物照片 圖5-2 電臺(tái)模式工作原理圖 圖5-3 CORS基站實(shí)物照片 圖5-4 CORS基站工作原理圖5.2.1.1 單基站CORS的建站流程1 基準(zhǔn)站結(jié)構(gòu)圖5-5 觀測(cè)墩結(jié)構(gòu)2 基準(zhǔn)站由儀器室和觀測(cè)墩兩部分組成：1)

9、 觀測(cè)墩：用于支撐GPS觀測(cè)天線。觀測(cè)墩建立于基巖上的稱為基巖站，建立于屋頂上的稱為屋頂站。觀測(cè)墩柱體內(nèi)預(yù)埋PVC管道，用于敷設(shè)天線電纜。儀器墩外部進(jìn)行保溫和防風(fēng)處理，頂部安裝強(qiáng)制對(duì)中裝置，并用透波材料的天線罩覆蓋，以避免自然環(huán)境如強(qiáng)風(fēng)、雨雪、日照、鹽蝕等對(duì)天線的損壞。天線墩結(jié)構(gòu)圖見圖5-6，建成后的天線墩見圖圖5-7。圖5-6天線墩 圖5-7 觀測(cè)墩實(shí)景（左：外觀；右：天線平面）2) 儀器室：用于安置基準(zhǔn)站設(shè)備。要求距離觀測(cè)墩距離不超過天線電纜的許可長(zhǎng)度，并可提供可靠的電力供應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)接入，此外需根據(jù)條件安裝防盜設(shè)施并注意通風(fēng)散熱。基準(zhǔn)站設(shè)備以模塊化方式集成在儀器室的機(jī)柜內(nèi)，由GPS接收機(jī)、工

10、業(yè)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、UPS電源系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)、機(jī)柜等組成。機(jī)柜內(nèi)設(shè)備安置見圖5-8所示。圖5-8 基準(zhǔn)站機(jī)柜 圖5-9 CORS主機(jī)5.2.2 求參數(shù)公路測(cè)量可以建立單CORS基站，就是只有一個(gè)連續(xù)運(yùn)行參考站。類似于一加一或一加N的RTK，只不過基準(zhǔn)站由一個(gè)連續(xù)運(yùn)行的基準(zhǔn)站代替?；鶞?zhǔn)站上有一個(gè)控制軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控衛(wèi)星的狀態(tài)、存儲(chǔ)和發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)有一個(gè)服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)差分服務(wù)和用戶管理?；窘ㄔO(shè)設(shè)在公路中點(diǎn)，建站成功后，根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的已知高等級(jí)控制點(diǎn)，在各個(gè)控制點(diǎn)擺放靜態(tài)GPS接收機(jī)采集衛(wèi)星數(shù)據(jù)，經(jīng)過對(duì)GPS接收機(jī)和CROS基站的數(shù)據(jù)后處理，詳見圖5.2-1 靜態(tài)GPS擺站點(diǎn)與ORS基站網(wǎng)圖顯示

11、及數(shù)據(jù)后處理。推算出CROS基站的空間坐標(biāo)，并求得一個(gè)對(duì)公路進(jìn)行控制測(cè)量的七參數(shù)，通過該參數(shù)，使公路測(cè)量與圖紙所提供的坐標(biāo)系相匹配，如上文所述，CROS基站是一臺(tái)連續(xù)運(yùn)行的參考站，所以各移動(dòng)站在正確輸入七參數(shù)后，開機(jī)與CROS相連接后就可進(jìn)行測(cè)量放樣。圖5-10靜態(tài)GPS擺站點(diǎn)與ORS基站網(wǎng)圖顯示及數(shù)據(jù)后處理單基站系統(tǒng)總體數(shù)據(jù)流程如下：圖5-11 數(shù)據(jù)流程 1）基站數(shù)據(jù)采集和傳輸軟件Base BaseTrans軟件是SOUTH-BASE接收機(jī)的內(nèi)置主控程序，它能夠?qū)崿F(xiàn)接收機(jī)的參數(shù)配置，衛(wèi)星狀況的監(jiān)控，GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)的采集和傳輸，端口的設(shè)置等功能。既管理SOUTH-BASE的運(yùn)行狀況，又可以為靜

12、態(tài)事后差分定位提供靜態(tài)數(shù)據(jù)。 2）單基站服務(wù)器及管理軟件Eagle Eagle是單基站CORS的信息發(fā)布平臺(tái)，為TCP/IP、GPRS、CDMA訪問提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；同時(shí)又是整個(gè)系統(tǒng)的“中央處理中心”，對(duì)參考站采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一地管理和處理，既可以為RTK實(shí)時(shí)定位提供多種格式實(shí)時(shí)差分?jǐn)?shù)據(jù)（RTCM、RTCM 2.X、RTCM3.0、CMR），軟件可監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，實(shí)時(shí)查看當(dāng)前用戶固定解情況?？梢怨芾砹鲃?dòng)站用戶，根據(jù)需要可設(shè)定用戶登錄密碼、用戶可使用時(shí)間；監(jiān)控移動(dòng)站的工作情況，加入地圖，隨時(shí)可以看到登錄移動(dòng)站所在位置，而且 Eagle軟件可以連接不同的TCP/IP 地址，系統(tǒng)管理員或用戶可通過互聯(lián)網(wǎng)查

13、看各臺(tái)站的運(yùn)行情況，以確保系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的可靠性。5.2.3 放樣RTK用于實(shí)時(shí)測(cè)量放樣，主要是通過移動(dòng)站和與移動(dòng)站由藍(lán)牙進(jìn)行連接的手簿實(shí)行的，移動(dòng)站采集到測(cè)量數(shù)據(jù)后，手簿以界面化、圖形化的方式進(jìn)行顯示，并且擁有測(cè)量中常用的碎部測(cè)量、點(diǎn)放樣、線放樣等多種功能。圖5-12移動(dòng)站手薄 圖5-13 手薄操作界面RTK應(yīng)用于公路測(cè)量擁有比常規(guī)測(cè)量方式更為快捷的特點(diǎn)，主要是通過道路設(shè)計(jì)的功能來實(shí)行，“道路設(shè)計(jì)”功能是道路圖形設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單工具，即根據(jù)線路設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)要素按照軟件菜單提示錄入后，軟件按要求計(jì)算出線路點(diǎn)坐標(biāo)和圖形。道路設(shè)計(jì)菜單包括兩種道路設(shè)計(jì)模式：元素模式和交點(diǎn)模式，詳見圖5-14。圖5-14

14、道路設(shè)計(jì)模式“元素模式”是道路設(shè)計(jì)里面慣用的一種模式，它是將道路線路拆分為各種道路基本元素（點(diǎn)、直線、緩曲線、圓曲線等），并按照一定規(guī)則把這些基本元素逐一添加組合成線路，從而達(dá)到設(shè)計(jì)整段道路的目的。道路元素分為：點(diǎn)、直線、緩曲線、圓曲線。各種元素的組合要遵循道路設(shè)計(jì)規(guī)則。要根據(jù)界面提示添加相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，如：點(diǎn)要素就只需要輸入X 坐標(biāo)和Y 坐標(biāo)，直線元素只需要輸入方位角和長(zhǎng)度，詳見圖5-15。圖5-15道路設(shè)計(jì)元素模式輸入界面“交點(diǎn)模式”是目前普遍使用的道路設(shè)計(jì)方式。用戶只需輸入線路曲線交點(diǎn)的坐標(biāo)以及相應(yīng)路線的緩曲長(zhǎng)、半徑、里程等信息，就可以得到要素點(diǎn)、加樁點(diǎn)、線路點(diǎn)的坐標(biāo)，以及直觀的圖形顯示

15、，從而可以方便的進(jìn)行線路的放樣等測(cè)量工作，詳見圖5-16。圖5-16 道路設(shè)計(jì)交點(diǎn)模式輸入界面通過建站初期正確求解的七參數(shù)、與根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙直曲表正確輸入的線路交點(diǎn)元素，就可以方便快捷的進(jìn)行放樣，移動(dòng)站連接上CORS基站后，在施工范圍內(nèi)，可以顯示出移動(dòng)站所處任意位置的里程，與到路線中線的偏距，并可以顯示出該點(diǎn)的坐標(biāo)與高程，詳見圖5-17。圖5-17 道路放樣界面6. 材料與設(shè)備 此工法涉及到普通1+nRTK在市場(chǎng)運(yùn)用較普及，在此不再敘述。以下主要是對(duì)單基站CORS的系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行介紹：6.1 基站主機(jī)SOUTH-BASESOUTH-BASE是南方測(cè)繪最新研制開發(fā)的GPS參考站接收機(jī)，它實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)

16、硬件平臺(tái)與最新型GPS主板的完美結(jié)合，可用于CORS系統(tǒng)的單基站、多參考站的GPS數(shù)據(jù)接收平臺(tái)。帶有多種通訊接口，可持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作；內(nèi)部安裝Windows XP操作系統(tǒng)，使用操作簡(jiǎn)單方便；80G以上的硬盤可充分滿足存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件和GPS接收數(shù)據(jù)；操作者可通過網(wǎng)絡(luò)、串口、USB設(shè)備及鼠標(biāo)/鍵盤對(duì)基準(zhǔn)站進(jìn)行管理和設(shè)置。GPS特性：28-54通道的接收機(jī)，包括：14通道GPS L1+2通道SBAS14通道GPS L2通道12通道GLONASS L1通道（支持）12通道GLONASS L2通道（支持）先進(jìn)的多路徑干擾抑制技術(shù)：采用PAC和Vision 相關(guān)技術(shù)，能夠有效消除來自天線附近或強(qiáng)

17、多路徑干擾環(huán)境下的多路徑干擾信號(hào)，具有高精度、高可靠性和高數(shù)據(jù)采樣率的特點(diǎn)支持GLONASS：通過升級(jí)即可以增加GLONASS功能，從而實(shí)現(xiàn)GPS+GLONASS雙星系統(tǒng)定位。工控機(jī)系統(tǒng)配置：主板：Intel 945GCCPU:酷睿雙核 1.6GGPS主板：Novatel OEM4 和OEMV全系列兼容系統(tǒng)內(nèi)存：1GVGA：DB15VGA接口鍵盤/鼠標(biāo)：PS/2鍵盤&鼠標(biāo) 圖6-1 CORS基站主機(jī)以太網(wǎng)：10M/100M接口串口：一個(gè)RS232接口USB：五個(gè)USB2.0接口電源電壓：220V操作系統(tǒng)：Windows XP結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：構(gòu)造：工控機(jī)箱顏色：黑安裝：導(dǎo)軌安裝 尺寸：432mm（長(zhǎng)）

18、382mm（寬）88mm（高）優(yōu)點(diǎn)：TCP/IP作為主要通信標(biāo)準(zhǔn)可確保使用簡(jiǎn)單，配置方便。參考站可以實(shí)現(xiàn)完全的遠(yuǎn)程操作, 實(shí)現(xiàn)無人值守，遙控操作。各種即插即用的接口使得參考站容易安裝。數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)輸出靈活穩(wěn)定。耐惡劣環(huán)境的設(shè)計(jì)允許參考站在極端環(huán)境下持續(xù)運(yùn)行。6.2 大地型扼流圈天線南方大地型扼流圈天線支持精確度為毫米，能夠有效抑制多路徑效應(yīng)的影響，結(jié)合不妥協(xié)的穩(wěn)定的相位中心（小于0.8MM）且可以抑制射頻干擾。天線建于大地測(cè)繪研究標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，采用鋁材質(zhì)的扼流圈和一個(gè)Dome#Margolin 偶極元件，低噪音、低消耗，還擁有同步頻率選擇功能。技術(shù)指標(biāo)：工作頻率：1227MHZ10MHZ、1

19、575MHZ10MHZ阻抗：50駐波比：1.5：1增益：38dB3dB噪聲：1.5 dB極化方式：右旋圓極化工作電壓：312VDC工作電流：40mA 連接器：TNC重量：5.2kg工作溫度：-45+65 儲(chǔ)存溫度：-55+85尺寸：直徑38cm，低12cm，高10cm，底高3.5cm 天線高：L1=11.01，L2=12.94圖6-2大地型扼流圈天線7. 質(zhì)量控制此工法主要質(zhì)量控制是用單基站CORS精度是否滿足公路測(cè)量精度要求，經(jīng)過用全站儀平差得到導(dǎo)線控制網(wǎng)放樣，與單基站CORS基站用RTK放樣成果，可以滿足公路路基土石方、構(gòu)造物基坑開挖的放樣工作，但要求精度較高的橋梁基礎(chǔ)、下部、上部及構(gòu)造物

20、精確定位建議還是還用全站儀放樣。用單基站CORS精度如下：表7 單基站CORS精度表項(xiàng)目?jī)?nèi) 容技 術(shù) 指 標(biāo)系統(tǒng)精度實(shí)施方式水平精度高程精度RTK實(shí)時(shí)定位20KM以內(nèi)10mm+1ppm20mm+1ppm20KM40KM20mm+1ppm30mm+1ppm40KM50KM50mm+1ppm80mm+1ppm50KM100KM亞米級(jí)亞米級(jí)靜態(tài)事后差分定位5mm10mm變形觀測(cè)35mm610mm導(dǎo)航5M10服務(wù)領(lǐng)域?qū)Ш教峁└呔葘?dǎo)航定位的信息測(cè)量提供靜態(tài)、后差分、RTK的數(shù)據(jù)服務(wù)兼容性導(dǎo)航RTCM-SC104V2.X差分RTCARTCM2.3RTCM3CMR格式以上所標(biāo)精度均為儀器本身誤差，即基線精

21、度，實(shí)際測(cè)試精度儀器誤差參數(shù)誤差點(diǎn)位誤差。為提高CORS項(xiàng)目實(shí)際使用精度，建議使用高等級(jí)控制點(diǎn)分區(qū)域求取四參數(shù)，以減少參數(shù)誤差和點(diǎn)位誤差對(duì)實(shí)際精度造成的損失。七參數(shù)的應(yīng)用范圍較大（一般大于50平方公里），計(jì)算時(shí)用戶需要知道三個(gè)已知點(diǎn)的地方坐標(biāo)和WGS-84坐標(biāo)，即WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到地方坐標(biāo)的七個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)。注意：三個(gè)點(diǎn)組成的區(qū)域最好能覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū)，這樣的效果較好。七參數(shù)的格式是，X平移，Y平移，Z平移，X軸旋轉(zhuǎn)，Y軸旋轉(zhuǎn)，Z軸旋轉(zhuǎn)，縮放比例（尺度比）。使用四參數(shù)方法進(jìn)行RTK的測(cè)量可在小范圍（20-30平方公里）內(nèi)使測(cè)量點(diǎn)的平面坐標(biāo)及高程的精度與已知的控制網(wǎng)之間配合很好，只要采集兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以

22、上的地方坐標(biāo)點(diǎn)就可以了，但是在大范圍（比如幾十幾百平方公里）進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，往往轉(zhuǎn)換參數(shù)不能在部分范圍起到提高平面和高程精度的作用，這時(shí)候就要使用七參數(shù)方法，具體方法在下面介紹。首先需要做控制測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量，在區(qū)域中的已知坐標(biāo)的控制點(diǎn)上做靜態(tài)控制，然后再進(jìn)行網(wǎng)平差之前，在測(cè)區(qū)中選定一個(gè)控制點(diǎn)A做為靜態(tài)網(wǎng)平差的WGS84參考站。使用一臺(tái)靜態(tài)儀器在該點(diǎn)固定進(jìn)行24小時(shí)以上的單點(diǎn)定位測(cè)量（這一步在測(cè)區(qū)范圍相對(duì)較小，精度要求相對(duì)低的情況下可以省略），然后再導(dǎo)入到軟件里將該點(diǎn)單點(diǎn)定位坐標(biāo)平均值記錄下來，作為該點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)，由于做了長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)，其絕對(duì)精度應(yīng)該在2米左右，然后對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行三維平差，需要

23、將A點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)作為已知坐標(biāo)，算出其他點(diǎn)位的三維坐標(biāo)，但至少三組以上，輸入完畢后計(jì)算出七參數(shù)。七參數(shù)的控制范圍和精度雖然增加了，但七個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)都有參考限值，X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)一般都必須是秒級(jí)的；X、Y、Z軸平移一般小于1000。若求出的七參數(shù)不在這個(gè)限值以內(nèi)，一般是不能使用的。這一限制還是比較苛刻的，因此在具體使用七參數(shù)還是四參數(shù)時(shí)要根據(jù)具體的施工情況而定。8. 安全措施 此工法安全措施主要是儀器使用方面的，而對(duì)儀器傷害最大的是電涌，電涌是微秒量級(jí)的異常大電流脈沖。它可使電子設(shè)備受到瞬態(tài)過電的破壞。隨著半導(dǎo)體器件的集成化程度的提高，元件間距的減小，半導(dǎo)體厚度的變薄，電子設(shè)備受到瞬態(tài)過電破壞

24、的可能性越來越大。如果一個(gè)電涌導(dǎo)致的瞬態(tài)過電壓超過一個(gè)電子設(shè)備的承受能力，那么這個(gè)設(shè)備或者被完全破壞，或者壽命大大縮短。 雷電是導(dǎo)致電涌最主要的原因，雷電擊中輸電線路會(huì)導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。每一次電力公司切換負(fù)載而引起的電涌都縮短各種計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、儀器儀表和 PLC的壽命。另外，大型電機(jī)設(shè)備、電梯、發(fā)電機(jī)、空調(diào)、制冷設(shè)備等也會(huì)引發(fā)電涌。UPS 也可被電涌摧毀。建筑物頂部的避雷針在直擊雷時(shí)可將大部分的放電分流入地，避免建筑物的燃燒和爆炸。UPS 不間斷電源可處理電壓的嚴(yán)重下降。二者非常有用，但都不能保護(hù)計(jì)算機(jī)免受電涌的破壞，而且UPS 本身集中很多微處理器，也可被電涌摧毀。由于基準(zhǔn)站主要設(shè)備架設(shè)于露天制高點(diǎn)，雷電和電涌防護(hù)可以分為電力線、通信線、射頻線、露天設(shè)備防護(hù)等幾方面，采用不同的避雷器件完成，有關(guān)器件的技術(shù)規(guī)格與設(shè)計(jì)施工。在SOUTH-CORS工程中，采取的具體措施如下。電力線進(jìn)入U(xiǎn)PS之前，加裝電力線電涌防護(hù)設(shè)備，隔離UPS和電力線。設(shè)備選型為美國MCG公司的SF80電力線保護(hù)器（器件外