GPS RTK技術(shù)在高速公路外業(yè)測量中的應(yīng)用研究

1、論文題目：GPS RTK技術(shù)在高速公路外業(yè)測量中的應(yīng)用研究本 科 生：朱威宇指導(dǎo)教師：楊永崇摘 要 根據(jù)高等級公路勘測的特點與要求 , 論述應(yīng)用 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)進行公路初測控制測量的方法 , 主要對高等級公路外業(yè)測量中平面控制測量、高程控制測量、地形測量、路線定線與放樣、中樁測量及斷面測量的內(nèi)容、要求及測量方法進行介紹。探討GPS RTK技術(shù)在公路測量中使用的技術(shù)水平和發(fā)展現(xiàn)狀, 不僅可以提高路線勘測速度 , 而且對高速公路外業(yè)測量技術(shù)具有一定指導(dǎo)作用。關(guān)鍵字：GPS RTK，布網(wǎng)，放樣，地形圖測繪，縱橫斷面測量Subject : the application research of G

2、PS RTK technology in the highway field measurementName : Zhu WeiyuInstructor : Yang YongchongABSTRACT High-grade highways in accordance with the characteristics and requirements of the investigation, on the application of GPS satellite positioning technology for the early road test of the method of

3、control measurements, the main highway outside the industry for measuring the control-plane measurement, measurement of height control, topographic survey, route alignment and lofting, in the pile cross-section measurement and measurement of the content, requirements and measurement methods are intr

4、oduced. Discussion on GPS RTK technology in the use of road measuring the technological level and the development of the status quo, not only can improve the speed of route survey and field measurement of the highway has a guiding role in technology.Keyword: GPS RTK, cloth net, lofting, topographic

5、mapping, vertical and horizontal cross-section measurement目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc231630551 第一章 緒論 PAGEREF _Toc231630551 h 4 HYPERLINK l _Toc231630552 研究背景 PAGEREF _Toc231630552 h 4 HYPERLINK l _Toc231630553 研究的目的與意義 PAGEREF _Toc231630553 h 4 HYPERLINK l _Toc231630554 第二章 高速公路測量的主要內(nèi)容 PAG

6、EREF _Toc231630554 h 6 HYPERLINK l _Toc231630555 2.1 高速公路工程的測量內(nèi)容 PAGEREF _Toc231630555 h 6 HYPERLINK l _Toc231630556 2.2 平面控制測量 PAGEREF _Toc231630556 h 6 HYPERLINK l _Toc231630557 2.3 高程控制測量 PAGEREF _Toc231630557 h 7 HYPERLINK l _Toc231630558 2.4 線路的初測 PAGEREF _Toc231630558 h 9 HYPERLINK l _Toc23163

7、0559 2.5 線路的定測 PAGEREF _Toc231630559 h 11 HYPERLINK l _Toc231630560 第三章GPS在高速公路測量中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc231630560 h 16 HYPERLINK l _Toc231630561 3.1 GPS全球定位系統(tǒng)概述 PAGEREF _Toc231630561 h 16 HYPERLINK l _Toc231630562 3.1.1 GPS系統(tǒng)的組成及特點 PAGEREF _Toc231630562 h 16 HYPERLINK l _Toc231630563 3.1.2 絕對定位與相對定位 PAGER

8、EF _Toc231630563 h 18 HYPERLINK l _Toc231630564 3.1.3 動態(tài)定位與靜態(tài)定位 PAGEREF _Toc231630564 h 18 HYPERLINK l _Toc231630565 3.2 GPS的控制測量 PAGEREF _Toc231630565 h 19 HYPERLINK l _Toc231630566 3.2.1 常規(guī)測量方法的缺陷 PAGEREF _Toc231630566 h 19 HYPERLINK l _Toc231630567 3.2.2 高速公路GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計 PAGEREF _Toc231630567 h 20 H

9、YPERLINK l _Toc231630568 3.3 GPS在高速公路測量中的外業(yè)實施 PAGEREF _Toc231630568 h 21 HYPERLINK l _Toc231630569 3.3.1 路線GPS網(wǎng)的布網(wǎng)選點原則 PAGEREF _Toc231630569 h 21 HYPERLINK l _Toc231630570 3.3.2 外業(yè)觀測 PAGEREF _Toc231630570 h 22 HYPERLINK l _Toc231630571 第四章RTK在高速公路測量中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc231630571 h 25 HYPERLINK l _Toc231

10、630572 41 概述 PAGEREF _Toc231630572 h 25 HYPERLINK l _Toc231630573 42 RTK測量的特點 PAGEREF _Toc231630573 h 26 HYPERLINK l _Toc231630574 43 RTK在高速公路測量中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc231630574 h 27 HYPERLINK l _Toc231630575 431 繪制大比例尺地形圖 PAGEREF _Toc231630575 h 27 HYPERLINK l _Toc231630576 432 道路中線放樣 PAGEREF _Toc23163057

11、6 h 27 HYPERLINK l _Toc231630577 433 道路的橫、 縱斷放樣和土石方量計算 PAGEREF _Toc231630577 h 27 HYPERLINK l _Toc231630578 4.4 坐標轉(zhuǎn)換與高程計算 PAGEREF _Toc231630578 h 28 HYPERLINK l _Toc231630579 4.4.1 坐標轉(zhuǎn)換 PAGEREF _Toc231630579 h 28 HYPERLINK l _Toc231630580 4.4.2 高程系統(tǒng)與高程轉(zhuǎn)換 PAGEREF _Toc231630580 h 29 HYPERLINK l _Toc23

12、1630581 第五章 工程實例應(yīng)用 PAGEREF _Toc231630581 h 30 HYPERLINK l _Toc231630582 5.1 測區(qū)位置及概況 PAGEREF _Toc231630582 h 30 HYPERLINK l _Toc231630583 5.2 首級GPS平面控制網(wǎng)的布設(shè) PAGEREF _Toc231630583 h 30 HYPERLINK l _Toc231630584 5.3 RTK施工測量 PAGEREF _Toc231630584 h 32 HYPERLINK l _Toc231630585 第六章 總結(jié)與展望 PAGEREF _Toc23163

13、0585 h 35 HYPERLINK l _Toc231630586 致 謝 PAGEREF _Toc231630586 h 36 HYPERLINK l _Toc231630587 參考文獻： PAGEREF _Toc231630587 h 37第一章 緒論研究背景按1997年我國公路工程技術(shù)標準JTJ001-97，把公路劃分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個等級。高速公路具有重要的政治、經(jīng)濟意義，專供汽車分車道高速行駛，全部立體交叉和全部控制進出口的公路，年平均晝夜汽車交通量在25 000輛以上。公路是由線形和結(jié)構(gòu)物兩部分組成的，由于受自然條件和地物的限制，公路在平面

14、和縱面上均由直線和曲線組成。公路結(jié)構(gòu)組成主要由路基、路面、排水結(jié)構(gòu)物、橋梁、隧道、擋土墻、防護工程等組成。公路勘測屬于線路勘測，其勘測程序踏勘（初測）和定測兩個階段，就是對線路進行踏勘測量和詳細測量。與諸多工程一樣測量工作作為貫穿始終的重要環(huán)節(jié)，是 HYPERLINK :/wiki.zhulong /baike/detail.asp?t=工程質(zhì)量 t _blank 工程質(zhì)量的重要保證。建設(shè)單位必須給予充分重視。 在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展與進步的今天，GPS及其RTK技術(shù)的不斷完善已經(jīng)在測繪工程中使用的越來越廣泛，就高速公路的勘測設(shè)計而言，從控制測量到大比例尺地形圖測繪、路線中樁放洋、斷面測量、土石方

15、計算無不可以通過GPS技術(shù)來實現(xiàn)，而與傳統(tǒng)的測量方法來比較無論從人力、物力、精力的投入，還是工作周期的長短、工程質(zhì)量與精度要求都體現(xiàn)出了其優(yōu)勢所在。1.2研究的目的與意義GPS導(dǎo)航定位以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應(yīng)用廣泛等特點著稱。當(dāng)初設(shè)計 GPS系統(tǒng)的主要目的是用于導(dǎo)航、收集情報等軍事目的。但是后來的應(yīng)用開發(fā)表明，GPS系統(tǒng)不僅能達到上述目的，而且用GPS衛(wèi)星發(fā)來的導(dǎo)航定位信號能夠進行厘米級甚至毫米級精度的靜態(tài)相對定位。因此GPS系統(tǒng)展現(xiàn)了極其廣闊的應(yīng)用前景。在工程測量方面，應(yīng)用GPS靜態(tài)相對定位技術(shù)，布設(shè)精密工程控制網(wǎng)，用于城市和礦區(qū)油田地面沉降檢測、大壩變形監(jiān)測、高層建

16、筑變形監(jiān)測、隧道貫通測量等精密工程。應(yīng)用GPS實時動態(tài)定位技術(shù)即RTK技術(shù)測繪各種比例尺地形圖和用于工程建設(shè)中的施工放樣。對于高等級公路而言，由于其線型標準高，隨著設(shè)計控制點的日益標準化、規(guī)范化，為確保實地放樣具有較高的質(zhì)量，滿足高等級公路的精度要求，所以GPS在高速公路外業(yè)測量的技術(shù)設(shè)計與方案值得研究。針對高等級公路外業(yè)測量中平面控制測量、高程控制測量、地形測量、路線定線與放樣、中樁測量及斷面測量的內(nèi)容、要求及測量方法，GPS RTK技術(shù)在公路測量中使用的技術(shù)水平和發(fā)展現(xiàn)狀值得探討，對高速公路外業(yè)測量技術(shù)具有一定指導(dǎo)作用。同時，對于我也是一種思考與學(xué)習(xí)，更加深入與深刻的理解測繪工作在高速公路

17、建設(shè)中的方法內(nèi)容與重要意義，為以后的工作奠定了理論基礎(chǔ)，做好了準備。第二章 高速公路測量的主要內(nèi)容隨著我國公路建設(shè)的深入發(fā)展 ,探討公路工程施工測量中的技術(shù)難題和技術(shù)優(yōu)化 ,對于加快公路建設(shè)的步伐 ,提高公路施工質(zhì)量 ,節(jié)約建設(shè)資金具有重要的意義。公路工程測量在公路建設(shè)中是一項非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)性工作 ,它貫穿整個公路建設(shè)的全過程,這項工作若有閃失 ,給整個工程造成的負面影響是顯著的 ,重則工程報廢 ,少則部分返工。對于測量工作者來說 ,為工程提供一系列可靠的各項工程測量數(shù)據(jù) ,是嚴格按技術(shù)規(guī)范和圖紙的要求施工、 保障公路工程優(yōu)質(zhì)的重要保證。2.1 高速公路工程的測量內(nèi)容第一是初步方案，它根據(jù)有關(guān)

18、政治、經(jīng)濟、交通和自然條件進行室內(nèi)選線和野外勘察，全面分析、比較、論證道路建設(shè)的意義以及技術(shù)、經(jīng)濟上的合理性和可行性，提出路線的初步方案。第二是初測，它是在前面工作的基礎(chǔ)上進一步安排路線，落實路線布局方案。第三是定測，它是在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，將紙上定線的路線方案進行實地放線。第四是再建設(shè)過程中進行施工檢查。第五是竣工測量。2.2 平面控制測量高等級公路初測階段控制測量的主要任務(wù)是根據(jù)路線的基本走向布設(shè)控制點，進行平面控制測量和高程控制測量，作為測繪路線地形圖、定線測設(shè)和施工放樣的重要基礎(chǔ)。利用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的導(dǎo)線法進行路線控制測量，并具有布網(wǎng)靈活、外業(yè)觀測速度快、全天候作業(yè)、定

19、位精度高等優(yōu)點，經(jīng)內(nèi)業(yè)處理可在統(tǒng)一坐標系下提供控制點的三維數(shù)據(jù)信息。應(yīng)用GPS技術(shù)進行路線測量首先應(yīng)根據(jù)工程需要確定GPS控制網(wǎng)的等級，路線GPS控制測量分為一級、二級、三級、四級共4個等級。三級可作為高速公路的首級控制網(wǎng)。四級控制網(wǎng)可作為高速公路的施工控制網(wǎng)，控制點間的平均距離以500m較為適宜。具體技術(shù)指標如下表：表2.1 GPS 控制網(wǎng)主要技術(shù)指標級別固定誤差(mm)比例誤差(ppm)相鄰點距離(km)一1024二1052三10101四1020GPS控制網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)進行綜合設(shè)計。路線過長時，可視需要分為多個投影帶。在各分帶交界處，應(yīng)布設(shè)一對通視的GPS點。選點時，通常為了便于使用光電測距儀

20、測距，做二級導(dǎo)線加密，應(yīng)使兩GPS點問可通視。為了使GPS控制網(wǎng)投影長度變形值小cmkm，必要時可采用公路抵償坐標系。在平差時，應(yīng)先以一個點的WGS8 4系坐標作為起算邊，進行無約束平差。檢查該網(wǎng)本身的內(nèi)符合精度，基線向量間有無明顯的系統(tǒng)誤差，剔除含有粗差的基線邊。設(shè)計GPS控制網(wǎng)時，應(yīng)由一個或多個獨立觀測環(huán)組成，并包含較多的閉和條件。GPS控制網(wǎng)由非同步GPS觀測邊構(gòu)成多邊形閉合環(huán)或附和路線時，其邊數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：一級GPS控制網(wǎng)應(yīng)不超過5條；二級GPS控制網(wǎng)應(yīng)不超過6條； 三級GPS控制網(wǎng)應(yīng)不超過 7條；四級GPS控制網(wǎng)應(yīng)不超過8條。三級GPS網(wǎng)應(yīng)采用絞鏈導(dǎo)線式、點連式布網(wǎng)，且GPS控制

21、網(wǎng)中不應(yīng)出現(xiàn)自由基線。在測設(shè)GPS控制網(wǎng)時，GPS控制網(wǎng)應(yīng)同附近等級高的國家平面控制網(wǎng)點聯(lián)測，聯(lián)測點數(shù)應(yīng)不少于3個，并力求分布均勻，且能控制本控制網(wǎng)。 高程控制測量公路高程系統(tǒng)，宜采用1985國家高程基準。同一條公路應(yīng)采用同一個高程系統(tǒng)，不能采用同一系統(tǒng)時，應(yīng)給定高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。高速公路、一級公路采用四等水準測量，水準測量路線最大長度不能超過16km。當(dāng)水準測量困難的地段，四五等水準測量可以采用三角高程測量，當(dāng)采用三角高程測量時，起訖點應(yīng)為高一個等級的控制點。水準路線應(yīng)沿公路路線布設(shè)，水準點宜設(shè)于公路中心線兩側(cè)50300m范圍之內(nèi)。水準點間距宜為11.5km；山嶺重丘區(qū)可根據(jù)需要適當(dāng)加密；

22、大橋、隧道口及其它大型構(gòu)造物兩端，應(yīng)增設(shè)水準點。技術(shù)指標如下：表2.2 公路及構(gòu)造物水準測量等級測 量 項 目等 級水準路線最大長度（ km）4000m以上特長隧道、2000m以上特大橋 三等50高速公路、一級公路、 10002000m特大橋、 20004000m長隧道 四等16二級及二級以下公路、 1000m以下橋梁、 2000m以下隧道五等10表2.3 水準測量的精度等 級每公里高差中數(shù)誤差 （ mm） 往返較差、附合或環(huán)線閉合差 （ mm）檢測已測測段高差之差（ mm）偶然中誤差 M全中誤差 M W平原微丘區(qū)山嶺重丘區(qū)三等361235或1520四等5102060或2530注：計算往返較差

23、時，L為水準點間的路線長度（km）L計算附合或環(huán)線閉合差時，L為附合或環(huán)線的路線長度（km）。n為測站數(shù)。Li為檢測測段長度（km）。表2.4 水準測量的觀測方法等級儀器類型水準尺類型水準尺類型觀測方法三等DS1因瓦光學(xué)觀測法往后前前后DS3雙面中絲讀數(shù)法往返后前前后四等DS3雙面中絲讀數(shù)法往返、往后后前前水準測量的技術(shù)要求等級儀器型號視線長度（m）前后視較差（m）前后視累積差（m）視線離地面最低高度（m）紅黑面讀數(shù)差（mm）紅黑面高差較差（mm）三等DS110036DS375四等DS3100510 線路的初測初測工作包括：插大旗、導(dǎo)線測量、高程測量、地形測量。初測在線路的全部勘測工作中占重要

24、的位置，它決定著線路的基本方向。根據(jù)方案研究中在小比例尺地形圖上所選線路位置，在野外用“紅白旗”標出其走向和大概位置，并在擬定的線路轉(zhuǎn)向點和長直線的轉(zhuǎn)向處插上標旗，為導(dǎo)線測量及各專業(yè)調(diào)查指明方向。在插旗的同時應(yīng)進行初測導(dǎo)線的點位選擇。導(dǎo)線點選擇應(yīng)滿足以下幾項要求：（1）點位應(yīng)靠近大旗線路的位置，以便于實測之用。（2）橋梁及隧道兩端附近，嚴重地質(zhì)不良地段以及越嶺埡口處均應(yīng)設(shè)點。（3）點位應(yīng)選在地勢較高、視野開闊、易于保存的地方，以保證前后通視及方便地形測量。（4）導(dǎo)線點間距應(yīng)取用400m左右，以避免變長過短而降低精度。使用全站儀時邊長可增至1Km。（1）水平角觀測。初測導(dǎo)線水平角可用DJ2及DJ

25、6經(jīng)緯儀以測回法測量，觀測一測回。兩個半測回間變換度盤位置，兩個半測回間角值較差在20（DJ2）或30（DJ6）以內(nèi)時取平均值。（2）邊長丈量。導(dǎo)線邊長采用全站儀測量。邊長測量的相對中誤差不應(yīng)大于1/2000。（3）導(dǎo)線的聯(lián)測。在利用國家控制點進行導(dǎo)線檢核時，導(dǎo)線所用的起算點與檢核用的控制點應(yīng)在同一高斯投影帶內(nèi)，若不在同帶時進行換帶計算。需要指出的是，隨著GPS技術(shù)應(yīng)用的日益普及，GPS定位（快速靜態(tài)或RTK）施測線路導(dǎo)線成為今后的一個重要發(fā)展方向。3高程測量初測高程測量主要有基平測量和中平測量，基平測量是沿線路布設(shè)水準點，作為線路高程控制網(wǎng)；中平測量是測定沿線各導(dǎo)線點、百米樁及加樁點的高程，

26、用以繪制線路縱斷面圖和專業(yè)調(diào)查。（1）基平測量。水準點的密度一般沿線路每隔2Km左右設(shè)立一個，在地形復(fù)雜地段可適當(dāng)縮短水準點間距；另外在300m以上的大橋和隧道兩端及車站附近應(yīng)加設(shè)水準點。水準點布設(shè)位置應(yīng)離開線路中線一定距離，以50-100m為宜，以免線路施工時被破壞?；綔y量應(yīng)采用DS3級以上的水準儀，按一組往返或兩組單程的水準測量方法施測。在跨越河流和溝壑時視線場可放寬至200m，但應(yīng)盡量保持前后視距相等。當(dāng)視線超過200m時，應(yīng)按跨河水準測量的要求進行?；綔y量應(yīng)與國家水準點或等級相當(dāng)?shù)钠渌疁庶c聯(lián)測。應(yīng)不遠于30Km聯(lián)測一次，構(gòu)成符合水準線路，其高程允許閉合差為30mm（L為符合水準路

27、線長度，單位Km）。基平測量也可用電磁波測距三角高程施測，可用導(dǎo)線點兼做水準點。（2）中平測量。中平測量可采用單程水準測量，以及基平所測水準點為基準布設(shè)成符合水準線路。中平測量允許閉合差為50mm（L為符合水準路線長度，單位Km）。（3）帶狀地形圖測繪。高速公路屬線狀地物，所需地形圖為帶狀其測圖帶的寬度與測圖比例尺、地形的復(fù)雜程度有關(guān)?！皽y規(guī)”對此做了如表2-1的規(guī)定。表2-1 帶狀地形圖測規(guī)規(guī)定測圖比例尺導(dǎo)線每側(cè)的測繪寬度/m等高線間距/m最大視線長度/m一般地段困難地段垂直角12垂直角121：10000250 - 5005106006001：5000200 - 300254503501：2

28、000100 - 150124003001：1000按需要112501501：500按需要115080帶狀地形圖的比例尺選擇可參照一般平坦地區(qū)為1：2000 1:5000,困難地區(qū)為1：2000進行。 線路的定測新線定測階段的測量工作主要有：中線測量、線路縱橫斷面測量。中線測量是把在帶狀地形圖上設(shè)計好的線路中線測設(shè)到地面上，并用木樁標定出來。中線測量包括放線和中樁測設(shè)兩部分工作。放線是把紙上各交點間的直線段測設(shè)于地面上；中樁測設(shè)是沿著直線和曲線詳細測設(shè)中線樁。放線常用方法有撥角法、支距法、極坐標法和GPS RTK法。（1）撥角放線法。撥角放線法是根據(jù)紙上定線交點的坐標，預(yù)先在內(nèi)業(yè)計算出兩交點間

29、的距離及直線的轉(zhuǎn)向角，然后根據(jù)計算資料在現(xiàn)場放出各個交點，定出中線位置。撥角放線法在放養(yǎng)工作中可循序漸進，較其他方法放樣導(dǎo)線工作量小，效率高，并且放線點間的距離和方向均采用實測值，放樣中線的相對精度不受初值的影響，可減少初測導(dǎo)線的工作量和提高放樣中線的質(zhì)量。通過與初測導(dǎo)線點或國家平面控制點聯(lián)測能及時發(fā)現(xiàn)工作中可能出現(xiàn)的錯誤，這種方法適用于無初測導(dǎo)線的任何測區(qū)。根據(jù)放線資料，首先置鏡于初測導(dǎo)線點，撥出計算出的轉(zhuǎn)向角，定出放樣點到鏡點的距離。焦點水平角在使用全站儀是，采用正倒鏡測設(shè)，在限差范圍內(nèi)，分中取平均位置，距離采用往返觀測。交點至轉(zhuǎn)點或轉(zhuǎn)點之間的距離不宜長于1000m；兩點間的最短距離不得少

30、于50m。當(dāng)小于50m時，應(yīng)設(shè)置遠視點。定設(shè)轉(zhuǎn)點時，正倒鏡的點位橫向誤差每100m距離不應(yīng)大于5mm；當(dāng)點間距離大于400m時，最大點位橫向誤差不應(yīng)大于20mm，在限差范圍內(nèi)分中定點。在測設(shè)距離的同時，可以定出直線上的中線樁（公里樁、百米樁、加樁）和曲線主點樁。撥角法放線雖然速度快，但其缺點是放線誤差累計。為了保證測設(shè)的中線位置不致偏離理論位置過大，“測規(guī)”規(guī)定中線每5 10km，應(yīng)與初測導(dǎo)線（或航測外控點、GPS點）聯(lián)測一次。（2）支距放線法。這種方法適用于地形不太復(fù)雜且初測導(dǎo)線與設(shè)計的 線路中線相距較近的地區(qū)。該方法的基本原理是在設(shè)計圖上量出初測導(dǎo)線點和線路中心線點的支距，然后根據(jù)支距和實

31、地的初測導(dǎo)線點點位進行實地放樣。（3）全站儀極坐標法。全站儀極坐標法放樣簡單靈活，適用于中線通視差的測區(qū)，但放樣工作量大，放樣到實地上的中線相對精度不高，并且由于用初測導(dǎo)線點直接定測各放樣的位置。（4）GPS RTK法。在公路測量領(lǐng)域里，測量工作者已不滿足于只將GPS用于控制測量。特別是近幾年來高精度DPS實時動態(tài)定位技術(shù)RTK的快速發(fā)展，由于它能夠?qū)崟r提供在任意坐標系內(nèi)的三維坐標坐標數(shù)據(jù)，對于公路中線測量利用GPS RTK直接坐標放樣已經(jīng)很普遍。GPS RTK時一種全天候、全方位的新型測量系統(tǒng)，時目前實時準確地確定待測點位置的最佳方式。它需要一臺基準站接收機和一臺或多臺流動站接收機以及用于數(shù)

32、據(jù)傳輸?shù)碾娕_。RTK定位技術(shù)時將基準站的相位觀測數(shù)據(jù)及坐標信息通過數(shù)據(jù)鏈方式即使傳誦給動態(tài)用戶，動態(tài)用戶將收到的數(shù)據(jù)鏈連同自采集的相位觀測數(shù)據(jù)進行實時差分處理，從而獲得動態(tài)用戶的實時三維位置。動態(tài)用戶再將實時位置與設(shè)計值相比較，進而指導(dǎo)放樣。2中樁測量公路中樁也稱為里程樁，從線路的起點開始，需沿線路方向在地面上設(shè)置整樁和加樁，這項工作稱為中樁測設(shè)。在中線交點、轉(zhuǎn)點及轉(zhuǎn)角測定之后，即可進行實地量距、設(shè)置里程樁、標定中心線位置。設(shè)置里程樁有兩重作用，既標定了路線中心線的位置和長度，又是實測線路縱、橫斷面的依據(jù)。中樁測設(shè)是在中線丈量的基礎(chǔ)上進行的，它是從起點開始，按規(guī)定每隔一整數(shù)距離設(shè)一樁，此為整樁

33、。根據(jù)不同的線路，整樁之間的距離也不一樣，一般為20m、30m、50m等（曲線上根據(jù)不同半徑R，每隔20m、10m、5m）。在相鄰整樁之間線路穿過的重要地物處（如鐵路、公路、管道、溝、河等）及地面坡度變化處要增設(shè)加樁。因此，加樁又分為地形加樁、地物加樁、曲線加樁和關(guān)系加樁等。地形加樁，是指沿中線在地面起伏突變處、橫向坡度變化處以及天然河溝處等所設(shè)置的里程樁。地物加樁，是指沿中線有人工構(gòu)筑物的地方，如橋梁、涵洞處，路線與其它公路、鐵路、渠道、高壓線等交叉處，拆遷建筑物處，以及土壤地質(zhì)變化處加設(shè)的里程樁。曲線加樁，是指曲線上設(shè)置的主點樁，如圓曲線起點（簡稱直圓點ZY）、圓曲線中點（簡稱曲中點QZ）

34、、圓曲線終點（簡稱圓直點YZ）等，分別以漢語拼音縮寫為代號。為了便于計算，線路中樁均按起點到該樁的里程進行編號，并用紅油漆寫在木樁側(cè)面，如樁號為0100，即此樁距起點100m（“”號前的數(shù)為公里數(shù)）。整樁和加樁統(tǒng)稱為里程樁提高中樁測設(shè)的精度，一般用測距儀或全站儀測量距離，當(dāng)用鋼尺量距時一般要丈量兩次，其精度應(yīng)滿足1/1000。在釘樁時，對于交點樁、轉(zhuǎn)點樁、距路線起點每隔500m處的整樁、重要地物加樁（如橋、隧道位置樁），以及曲線主點樁，都要打下方樁樁頂露出地面約20，在其旁邊釘一指示樁），指示樁為板樁。交點樁的指示樁應(yīng)釘在曲線圓心和交點連線外距20的位置，字面朝向交點。曲線主點的指示樁字面朝向

35、圓心。其余的里程樁一般使用板樁，一半露出地面，以便于書寫樁號，樁號字面一律要面向線路起點。3水準測量定測階段的水準測量作業(yè)方法及精度要求同初測階段，其基平測量應(yīng)盡量采用初測水準點的高程數(shù)據(jù)。對于被破壞或?qū)⑹苁┕び绊懙狞c位以及離定測線路較遠的點位應(yīng)重新埋設(shè)，對于水準點不能滿足工程要求的地段要增設(shè)新的水準點，組成新的水準路線進行水準測量。對路線中初測水準點的檢測，其限差不應(yīng)超過30mm（L為相鄰水準點間的線路長度，單位Km）。若符合限差則采用初測成果，否則應(yīng)查明原因，重新測算。中平測量的任務(wù)時測出定測時設(shè)置的各中樁高程，為繪制縱斷面圖提供依據(jù)。中平測量一般采用水準測量的方法進行，以相鄰量水準點為一

36、測段，其與基本水準點符合的精度要求為50mm。中平測量也就是線路縱斷面測量或叫中樁測量，是以相鄰的兩個水準點為一測段，從一水準點開始，逐點側(cè)定各中樁的地面高程，閉合于下一個水準點上。中平水準測量的精度要求，一般將測段高差 與兩端水準點高差 之差的限差定為 。在進行測量時，將水準儀置于測站上，首先讀取后、前兩轉(zhuǎn)點（TP）的尺上讀數(shù)，再讀取兩轉(zhuǎn)點間所有中樁地面點的尺上讀數(shù)，這些中樁點稱為中間點，中間點的立尺由后視點立尺人員來完成。由于轉(zhuǎn)點起到傳遞高程的作用，因此轉(zhuǎn)點尺應(yīng)立在尺墊、穩(wěn)固的樁頂或堅石上，尺上的讀數(shù)毫米，視線長一般不應(yīng)超過120m。4縱橫斷面圖測繪在各樁點高程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上繪制縱橫斷面圖時

37、定測階段的一項重要任務(wù)?？v斷面圖表示了沿中線方向的地勢起伏，設(shè)計中用于研究線路空間線形的起伏布置。橫斷面圖則反映了各種因素，用語確定橫斷面的形式、各部分位置和尺寸，并為路基土石方量的計算提供依據(jù)。1 縱斷面圖繪制縱斷面圖中，橫向為線路里程，比例尺1：1000 1：5000；縱向為高程，比例尺為1：100 1：500。縱斷面圖既可表示中線方向的地面起伏，又可在其上進行縱坡設(shè)計，是線路設(shè)計和施工的重要資料?？v斷面圖是以中線樁的里程為橫坐標、以其高程為縱坐標建立的直角坐標系中繪制的。為了明顯地表示地面起伏，一般取高程比例尺比里程比例尺大10倍或20倍。高程按比例尺注記，但要參考其它中線樁的地面高程確

38、定原點高程在圖上的位置，使繪出的地面線處在圖上適當(dāng)位置。2 橫斷面圖測繪橫斷面測量，就是測定中樁兩側(cè)垂直于中線方向地面變坡點間的距離和高差，并繪制成橫斷面圖，供路基、邊坡、特殊構(gòu)造物的設(shè)計、土石方計算和施工放樣之用。橫斷面測量的寬度，應(yīng)根據(jù)中樁填挖高度、邊坡大小以及有關(guān)工程的特殊要求而定，一般自中線兩側(cè)各測1050m。除每個中樁均應(yīng)施測外，在大、中橋頭，隧道口，擋土墻等重點工程地段，可根據(jù)需要加密。橫斷面測量的限差一般為：高差容許誤差 ，式中： 為測點至中樁間的高差；水平距離的相對誤差為1/50。1）橫斷面的測量方法：（1）標桿皮尺法：將標桿依次立于橫斷面方向上所選定的變坡點處，皮尺挨中樁地面

39、拉平量出至各變坡點的距離，皮尺截于標桿的高度即為兩點間的高差。按路線前進的方向分左側(cè)和右側(cè)，分數(shù)中分母表示測段水平距離，分子表示測段兩端點的高差。高差為正號表示升坡，負號表示降坡。(2)水準儀法：當(dāng)橫斷面精度要求較高，橫斷面方向高差變化不大時，多采用此法。施測時用鋼尺量距（或皮尺）量距，用水準儀后視中樁標尺，求得視線高程后，再前視橫斷面方向上坡度變化點上的標尺。視線高程減去諸前視點讀數(shù)即得各測點高程。（3)經(jīng)緯儀或全站儀法：在地形復(fù)雜、橫坡較陡的地段，可利用經(jīng)緯儀或全站儀，直接定出橫斷面的方向和橫斷面上各變坡點與中樁點之間的水平距離和高差。2）橫斷面圖的繪制根據(jù)橫斷面測量成果，對距離和高程取統(tǒng)

40、一比例尺（通常取1：100或1：200），在毫米方格紙上繪制橫斷面圖，如圖5-2-18所示。目前公路測量中，一般都是在野外邊測邊繪，便于及時對橫斷面圖進行檢核，也可按表5-2-3、表5-2-4形式在野外記錄、室內(nèi)繪制。繪圖時，先在圖紙上定好中樁位置，由中樁開始，分左、右兩側(cè)逐一按各測點間的距離和高程點繪于圖紙上，并用直線連接相鄰各點即得橫斷面地面線。圖5-2-18為經(jīng)橫斷面設(shè)計后，在地面線上、下繪有標準路基橫斷面的圖形。第三章GPS在高速公路測量中的應(yīng)用3.1 GPS全球定位系統(tǒng)概述GPS是英文Global Positioning System的縮寫，即全球定位系統(tǒng)。它是美國國防部為陸、海、空

41、三軍研制的、利用衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號進行導(dǎo)航定位的系統(tǒng)，具有全球、全天候、實時的導(dǎo)航定位功能，能為用戶提供高精度的七維信息(三維位置、三維速度、一維時間)。3 GPS系統(tǒng)的組成及特點GPS系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分和用戶設(shè)備三部分組成。 1)空間部分 整個GPS系統(tǒng)包括24顆衛(wèi)星，其中有21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星。24顆衛(wèi)星基本上均勻分布在6個軌道平面內(nèi)，相對于赤道平面的傾角為55度，各軌道平面升交點的赤經(jīng)各相差60度，在相鄰軌道上，衛(wèi)星的升交距角相差30度。軌道為近圓形，最大偏心率是0. 01，半長軸26560km，軌道平均高度為20200km，衛(wèi)星運行周期為12小時。這樣的布局，保

42、證了在地球上和近地空間內(nèi)任一點、任何時刻均可至少同時觀測4顆GPS衛(wèi)星，便于進行實時定位。 GPS衛(wèi)星的主要功能為: (1)接收和存儲由地面監(jiān)控站發(fā)來的導(dǎo)航信號；接收并執(zhí)行監(jiān)控站的控制指令。 (2)衛(wèi)星上設(shè)有微處理機，進行必要的數(shù)據(jù)處理。 (3)通過星載高精度原子鐘產(chǎn)生基準信號，提供精確的時間標準。 (4)向用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導(dǎo)航定位信號。 (5)接收地面主控站通過注入站送給衛(wèi)星的調(diào)度命令。 2)地面控制部分 地面控制部分包括監(jiān)測站、主控站和注入站。 (1)監(jiān)測站 監(jiān)測站有五個，它們的任務(wù)是在衛(wèi)星過頂時收集衛(wèi)星播發(fā)的導(dǎo)航信息，對衛(wèi)星進行連續(xù)監(jiān)控，收集當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)送往主控站。 (2)主

43、控站 主控站只有一個，其主要任務(wù)是:提供GPS系統(tǒng)的時間基準，并控制整個地面站組的工作；處理由各個監(jiān)測站送來的數(shù)據(jù)，編制各衛(wèi)星的星歷，計算各衛(wèi)星的鐘差和電離層校正參數(shù)等，并把這些導(dǎo)航信息送到注入站；當(dāng)衛(wèi)星偏離預(yù)定的軌道太遠時，控制其軌道；工作衛(wèi)星失效時，調(diào)用備用衛(wèi)星。 (3)注入站 注入站有三個，它們的任務(wù)是:在衛(wèi)星通過其上空時，把導(dǎo)航信息注入給衛(wèi)星。 3)用戶設(shè)備部分用戶設(shè)備部分的核心是GPS接收機。這是由主機、天線、電源和數(shù)據(jù)處理軟件等部分組成。其主要功能是:接收衛(wèi)星播發(fā)的信號，獲取定位的觀測值，提取導(dǎo)航電文中的廣播星歷、衛(wèi)星鐘改正等參數(shù)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后完成導(dǎo)航定位工作。GPS系統(tǒng)的特點：G

44、PS系統(tǒng)最基本的特點是以“多星、高軌、高頻、測量測距”為體制，以高精度的原子鐘為核心，由此產(chǎn)生以下特點： 1)全球覆蓋連續(xù)導(dǎo)航定位 由于GPS有24顆衛(wèi)星，而且分布合理，軌道高達20200km，所以在地球上和近地空間上任何一點，均可同步地觀測4顆以上衛(wèi)星，可以實現(xiàn)全球、全天候連續(xù)導(dǎo)航定位。 2)高精度三維定位GPS能連續(xù)的為各類用戶提供三維位置、三維速度和精確時間信息。GPS提供的測量信息較多，既可通過偽碼測定偽距，又可測定載波多普勒頻移、載波相位。偽距觀測的單點實時定位精度，P碼為20m, C/A碼為 40m，事后處理精度可達3-5m。 3)實時導(dǎo)航定位利用GPS進行導(dǎo)航定位，1秒即可完成一

45、次定位，這對高動態(tài)用戶尤為重要。 4)被動式全天候?qū)Ш蕉ㄎ?用GPS導(dǎo)航定位時，用戶設(shè)備只需接收GPS信號就可進行導(dǎo)航定位，而不需用戶發(fā)射任何信號，這種被動式導(dǎo)航定位不僅隱蔽性好，而且可以容納無數(shù)多個用戶。 5)抗干擾性好、保密性強GPS采用數(shù)字通訊的特殊編碼技術(shù)，即偽噪聲碼技術(shù)，因而具有良好的抗干擾性和保密性。3. 絕對定位與相對定位(1)絕對定位 在一個觀測點上，利用GPS接收機觀測4顆以上的GPS衛(wèi)星，獨立確定特定點在地固坐標系(坐標系固定在地球上，隨地球一起轉(zhuǎn)動。GPS采用的坐標系為WGS-84坐標系)中的位置，稱為絕對定位。絕對定位的優(yōu)點是，只需一臺接收機好可獨立定位，觀測的組織與實

46、施簡便，數(shù)據(jù)處理簡單。其主要問題是，受衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星信號在傳播過程中的大氣延遲誤差的影響顯著，定位精度較低。特別是美國實施SA政策以后，GPS(標準定位服務(wù))的定位精度將降至100 m 。 (2)相對定位 在兩個或若干個測量站上，設(shè)置GPS接收機，同步跟蹤觀測相同的GPS衛(wèi)星，測定它們之間相對位置，稱為相對定位。在相對定位中，至少有一個點的位置是已知的，稱之為基準點。由于相對定位是在幾點同步觀測GPS衛(wèi)星的數(shù)據(jù)進行定位，因此可以有效地消除或減弱許多相同的或基本相同的誤差，如衛(wèi)星鐘的誤差、衛(wèi)星星歷誤差、信號的傳播延遲誤差和SA的影響等，從而可以獲得很高的相對定位精度。但相對定位要求各站接收機必須

47、同步跟蹤觀測相同的衛(wèi)星，因而作業(yè)組織和實施比較復(fù)雜，而且兩點的距離受到限制，一般在1000km以內(nèi)。3. 動態(tài)定位與靜態(tài)定位按待定點相對于地固坐標系的運動狀態(tài)來區(qū)分，GPS定位可以分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩類。 (1)靜態(tài)定位 若待定點相對于地固坐標系，沒有可以察覺的運動，或者有微小的運動，但是在一次觀測期間(數(shù)小時或若干天)無法覺察到，確定這樣的待定點的位置，成為靜態(tài)定位。其基本特點是，在GPS觀測數(shù)據(jù)處理中，待定點的坐標是個常量，沒有速度分量。在靜態(tài)定位中，可以進行大量的重復(fù)觀測，以提高定位精度。 (2)動態(tài)定位若待定點相對于地固坐標系有顯著的運動，則這樣的點的定位稱為動態(tài)定位。動態(tài)定位可以

48、分為兩種情況:一是導(dǎo)航動態(tài)定位，它要求在用戶運動時，實時的確定用戶的位置和速度，并根據(jù)預(yù)先選定的終點和運動路線，引導(dǎo)用戶沿預(yù)定航線到達目的地。另一種是精密動態(tài)定位，其主要目的不是導(dǎo)航，而是精確確定用戶各個時刻的位置和速度。3.2 GPS的控制測量GPS技術(shù)比常規(guī)地面測量技術(shù)，除具有對測站選擇有更大的靈活性，更適應(yīng)不利氣候條件，全天候、連續(xù)作業(yè)等優(yōu)點；還具有提供數(shù)據(jù)更多、精度更高的數(shù)據(jù)信息地面點的空間三維坐標及其方差。并可通過坐標交換將其轉(zhuǎn)換到工程所需要的空間或平面直角坐標系中。因此，GPS技術(shù)在工程測量、精密定位中得到廣泛地應(yīng)用。近幾年在公路控制測量中逐漸采用GPS控制網(wǎng)。以下是GPS測量在公

49、路測量中的應(yīng)用：公路路線一般處在一條帶狀走廊內(nèi)。其平面控制測量往往采用導(dǎo)線形式，這包括附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、結(jié)點導(dǎo)線等導(dǎo)線網(wǎng)形式。對于重要構(gòu)造物如大橋、特大橋、長大隧道等，也有布設(shè)成三角網(wǎng)、線形鎖等形式。 常規(guī)測量方法的缺陷(1)規(guī)范對附合導(dǎo)線長、閉合導(dǎo)線長及結(jié)點導(dǎo)線間長度等有嚴格規(guī)定，一般對于高等級公路均要求達到一級導(dǎo)線要求。這樣，導(dǎo)線附合或閉合長度最長不得超過10km，結(jié)點導(dǎo)線結(jié)點間距不能超過附合導(dǎo)線長度的0.7倍。這種要求一般在實際作業(yè)中難以達到，往往出現(xiàn)超規(guī)范作業(yè)。(2)搜集到的用于路線測量控制的起算點間一般很難保證為同一測量系統(tǒng)，往往國測、軍測、城市控制點混雜一起，這就存在系統(tǒng)間的兼容

50、性問題，如果用不兼容的起算點，勢必影響測量質(zhì)量。(3)國家大地點破壞嚴重影響測量作業(yè)。由于國家基礎(chǔ)控制點，大多為50、60年代完成，經(jīng)過30多年，有些點由于經(jīng)濟建設(shè)的需要被破壞，有些點則由于人們?nèi)狈χR遭人為破壞。在這些地區(qū)進行路線測量作業(yè)，往往在50km以上均找不到導(dǎo)線的聯(lián)測點。這樣路線控制測量的質(zhì)量得不到保證。(4)地面通視困難往往影響常規(guī)測量的實施。一般路線的控制點要求布設(shè)在距路線的300m范圍內(nèi)。由于通視的原因，這一條件難以滿足，甚至在大范圍密林、密灌及青紗帳地區(qū)，根本無法實施常規(guī)控制測量。利用GPS測量能克服上述列舉的缺陷，并提高作業(yè)的效率，減輕勞動強度，保證了高等級公路測設(shè)質(zhì)量。3

51、.2.2 高速公路GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計 GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計是GPS測量工作實施的第一步，這項工作應(yīng)根據(jù)網(wǎng)的用途和用戶的要求來進行。其主要內(nèi)容包括精度指標的確定、網(wǎng)的圖形設(shè)計和網(wǎng)的基準設(shè)計。 GPS網(wǎng)的精度要求，主要取決于公路等級對控制網(wǎng)的要求GPS測量按其精度劃分為A, B, C, D, E五級，工程測量中一般采用C, D, E三級，其精度指標應(yīng)符合表規(guī)定。 GPS網(wǎng)精度指標GPS網(wǎng)的級別ab適用范圍C510橋梁、隧道、大型樞紐、立交控制D1010線路首級控制 E1020初測控制精度指標是GPS網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的一個重要量，它的大小將直接影響GPS網(wǎng)的布設(shè)方案、觀測計劃及觀測數(shù)據(jù)的處理方法。所以，設(shè)計

52、中要根據(jù)用戶的要求和可能慎重確定。 GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計主要取決于用戶的要求，同時還與接收機的類型和數(shù)量、經(jīng)費、時間等條件有關(guān)。為滿足用戶的要求，GPS網(wǎng)的設(shè)計原則是: (1) GPS網(wǎng)點應(yīng)盡量與原有地面控制點相重合，重合點一般不應(yīng)少于3個，以便可靠地確定GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)； (2) GPS網(wǎng)點應(yīng)考慮與水準點相重合，而非重合點一般應(yīng)根據(jù)要求以水準測量方法聯(lián)測； (3) GPS網(wǎng)一般應(yīng)通過獨立邊構(gòu)成閉合圖形，如三角形、多邊形或附合路線，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性； (4)為了便于觀測和水準聯(lián)測，GPS網(wǎng)點應(yīng)設(shè)在視野開闊和容易到達的地方； (5)為了便于公路導(dǎo)線點加密，GPS網(wǎng)點應(yīng)盡

53、量靠近公路走向。 GPS網(wǎng)的獨立觀測邊應(yīng)構(gòu)成三角形網(wǎng)、四邊形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)或星形網(wǎng)。在公路路線控制測量中，布設(shè)GPS網(wǎng)時多采用環(huán)形網(wǎng)，即由若干個含有多條獨立觀測邊的閉合環(huán)所組成的網(wǎng)。這種網(wǎng)與經(jīng)典大地測量中的導(dǎo)線網(wǎng)相似。作為閉合環(huán)的特例，在公路導(dǎo)線測量中還可采用所謂的附合線路。GPS網(wǎng)的基準包括網(wǎng)的位置基準、方向基準和尺度基準。而網(wǎng)的基準的確定是通過網(wǎng)的整體平差計算來實現(xiàn)的。GPS網(wǎng)的整體平差中，可能含有兩類觀測量，即相對觀測量(如基線向量)和絕對觀測量(如點在WGS84中的坐標值)。應(yīng)用 GPS技術(shù)進行路線測量首先應(yīng)根據(jù)工程需要確定 GPS控制網(wǎng)的等級 , 路線 GPS控制測量分為一級、二級、三級

54、、四級共4個等級。對大型橋梁和隧道工程的控制網(wǎng)應(yīng)采用一、二級精度等級 , 三級可作為高速公路的首級控制網(wǎng)。四級控制網(wǎng)可作為高速公路的施工控制網(wǎng) , 控制點間的平均距離以 500m較為適宜。在具體的布設(shè)中可以分級布設(shè) , 也可以越級布設(shè)或布設(shè)同級的全面網(wǎng)。各等級控制網(wǎng)相鄰點間的弦長精度用下式表示：= a2+ ( bd)21/ 2式中 , GPS基線向量的弦長中誤差;a GPS接收機標稱精度的固定誤差;b GPS接收機標稱精度的比例誤差;d 相鄰點間的距離。3.3 GPS在高速公路測量中的外業(yè)實施 GPS在高速公路測量中的外業(yè)實施主要包括GPS點位選埋、觀測、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)預(yù)處理等工作。3.3.1

55、 路線GPS網(wǎng)的布網(wǎng)選點原則 GPS測量測站之間不要求相互通視，而且網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)比較靈活，因而選點工作比較簡便。但由于點位的選擇對保證觀測工作的順利進行、可靠地保證測量結(jié)果及后期對工程應(yīng)用的方便具有重要意義，所以，在選點工作開始之前，應(yīng)收集和了解測區(qū)的地形情況以及原有測量標志點的分布及保存情況，以便確定合理的測點位置。選點應(yīng)遵守的原則是； (1)測站點應(yīng)選在遠離大功率的無線電發(fā)射臺和高壓電線外，以避免其周圍磁場對GPS信號的干擾； (2)測站點應(yīng)選在易于安置接收機的地方，且視野開闊，其周圍障礙物的高度角一般應(yīng)大于10； (3)測站點應(yīng)選在交通方便的地方，并且便于用其它測量手段聯(lián)測和擴展； (4

56、)點位選定后，應(yīng)按規(guī)定繪制點之記。選點結(jié)束后應(yīng)整理的資料有:點之記及點的環(huán)視圖；GPS選點圖；選點工作總結(jié)。GPS網(wǎng)點一般應(yīng)設(shè)置具有中心標志的標石，標石的類型分為基巖標石、基本標石和普通標石三種。公路導(dǎo)線測量中有宜采用普通標石。各種標石的規(guī)格應(yīng)符合全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范。3.3.2 外業(yè)觀測 1. GPS觀測的過程 GPS觀測的過程包括天線安置、觀測作業(yè)、觀測記錄、觀測成果的外業(yè)檢核等四個過程。天線安置 天線的正確安置是獲取點位精確成果的前提，天線安置需滿足下列要求： 對于控制測量，天線一般應(yīng)盡可能利用三腳架直接安置在標志中心的垂直方向上，對中誤差不大于3mm，特殊情況下可進行偏心觀測

57、，必須精密測定歸心元素。對于A級以上網(wǎng)不允許在高標上安置天線。 需要在視標的基板上安置天線時，應(yīng)先卸去砧標頂部，將標志中心投影到基板上，然后 以投影點安置天線，投影點示誤三角形的最長邊或示誤四邊形的長對角線不得大于5mm。 當(dāng)控制點上建有尋常標時，應(yīng)在安置天線前放倒視標或采取其它措施(當(dāng)邊長小于 10km時，可在其下安置天線，但應(yīng)適當(dāng)延長觀測時間)。 為消除相位中心偏差對測量結(jié)果的影響，安置天線時用羅盤定向使天線指北線嚴格指向北方，定向誤差根據(jù)定位的精度不同而異，一般不超過3-5。 天線集成體上的圓水準氣泡必須居中，沒有圓水準氣泡的天線可調(diào)整天線基座腳螺旋，使在天線互為120。方向上量取的天線

58、高互差小于3mm 。 架設(shè)天線不宜過低，一般應(yīng)距地面以上。天線架設(shè)好后，在圓盤天線間隔120方向上分別量取的天線高二次量取結(jié)果差須小于3mm，取其平均值記入測量手簿，并在各時段前后分別量取一次。 2)觀測作業(yè) 通過觀測作業(yè)，采集GPS衛(wèi)星信號，以獲取定位所需的數(shù)據(jù)。對于具體的操作方法因接收機的型號不同而異，GPS收機都隨機帶有操作手冊，具體操作按操作手冊執(zhí)行。作業(yè)時應(yīng)滿足以下作業(yè)要求： 觀測小組必須嚴格遵守調(diào)度命令，按規(guī)定的時間進行作業(yè)。 檢查接收機電源電纜和天線等各項連接無誤后，方可開機。 開機后經(jīng)檢驗有關(guān)指示燈與儀表顯示正常后，方可進行測試并輸入測站采樣間隔等控制信息。 接收機啟動前與作業(yè)

59、過程中，應(yīng)隨時填寫測量手簿中的記錄項目，GPS測量手簿記錄格式、內(nèi)容可參考GPS規(guī)范。 接收機開始記錄數(shù)據(jù)后，觀測員可通過專用功能鍵和選擇菜單，查看測站信息、接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號、衛(wèi)星健康狀況、信噪比、相位測量殘差、實時定位的結(jié)果及其變化、存儲介質(zhì)記錄和電源情況，如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)作記錄并及時報告調(diào)度者。 每時段觀測開始時與結(jié)束前各記錄一次觀測衛(wèi)星號、天氣狀況、實時定位經(jīng)緯度和大地高、PDOP值等。須觀測記錄氣象元素的高等級GPS網(wǎng)點，每時段氣象觀測應(yīng)不少于2次一次在時段開始時，一次在對段結(jié)束時。 每時段觀測前后應(yīng)各量取天線高一次，兩次量高之差不應(yīng)大于3mm，取平均值作為最后天線高。 觀測員要細心操

60、作，觀測期間防止接收設(shè)備震動更不得移動，要防止人員和其它物體碰動天線或阻擋信號。 觀測期間，不得在天線附近50m以內(nèi)使用電臺，不得在天線附近l0m以內(nèi)使用對講機。 = 10 * GB3 天氣太冷時，接收機應(yīng)適當(dāng)保暖，天氣太熱，接收機應(yīng)避免陽光直接照曬，確保接收機正常工作。在一個時段觀測過程中不允許進行以下操作：接收機關(guān)閉又重新啟動、進行自測試、改變衛(wèi)星高度角、改變數(shù)據(jù)采樣間隔、改變天線位置、按動關(guān)閉文件和刪除文件等功能鍵。在GPS快速靜態(tài)定位測量中的同一觀測單元期間，參考站觀測不能中斷，參考站和流動站采樣間隔要相同，不能變更。 3)觀測記錄 外業(yè)觀測過程中，所有的觀測數(shù)據(jù)和資料部應(yīng)妥善記錄。G