GPS公路測量實習報告

實 習 報 告l 實習地點：安康地區此次實習為畢業設計的一個組成部分，參加生產單位的具體工程專案更能鍛鍊自己的實際工作能力。此次隨陝西公路勘察設計院一起，對阿北（阿榮旗至北海）高速公路安康到陝川界地段進GPS公路勘測測量。四月的安康地區山清水秀，綠意盎然。一片春光如影隨形。沿線江水碧玉，景色宜人，在勘測的同時也一睹祖國的大好河山。著對我來說，是意外收穫。l 工程簡介 安康至陝川界是西部開發幹線公路阿榮旗至北海線在陝西境內的一段，是我省“米”字型公路主骨架的重要組成部分，它的建設對於促進西部大開發戰略實施，完善全國及我省公路主骨架網路，增強西北與西南地區的經濟聯絡，促進沿線豐富的自然資源和旅遊資源開發，加快沿線群眾脫貧致富步伐，促進地方經濟發展具有重要意義。該公路起於漢濱區五里鎮尹家營村，接小河至安康高速公路的終點，經流水鎮、紫陽縣、高灘鎮、毛壩鄉至陝川交界的白揚溪，路線全長105.364公里，工程投資74.43億元，擬利用世行貸款3.5億美元，已列入國家利用世行貸款XX～XX財年計劃，並按世行簡化專案評估週期12個月進行專案前期工作，確保XX年上半年開工建設。l 實習時間：XX-4-9--------XX-4-23l 實習內容：公路GPS勘測測量公路野外勘測的總體目的是把研究的路線走向方案通過適當的勘測放在實地，並取得相關的設計資料，根據《公路工程基本建設專案設計檔案編制辦法》的規定，公路工程基本建設專案一般採用兩階段設計，即初步設計和施工圖設計（初測和定測）。 l 實習目的和任務：1. 通過實習鞏固和熟練專業知識，將大學階段所學知識融會貫通，以達到學以致用的效果。2. 初測目的：根據測量資料進行紙上定線和相關的內業工作，初步確定採用的路線方案，為編制初步設計提供所需的基礎資料。3. 定測目的：通過現場測量進行優化，再實地放線定樁確定人工構造物的位置，為施工圖設計提供詳細可靠的資料l 工程資料安康～陝川界高速公路控制測量技術設計書一、概述安康～陝川界高速公路是國道主幹線阿榮旗至北海陝西境內的一段。線路起點接小河~安康高速公路終點安康立交，沿途經過流水鎮、洞河鎮、紫陽縣、高灘鄉、毛壩鎮、麻柳鎮，線路終點位於四川省萬縣境內。測區路線全長約120公里。二、資料收集及作業依據（一）、資料的收集級利用：① 解放軍總參測繪局1981年出版的1/10000彩印圖。② 陝西省繪局III等以上三角點成果（見下表）。③ 陝西省繪局III等以上水準點成果（見下表）。④ 安康～陝川界高速公路工程可行性研究報告。已知三角點、水準點成果表表 1-1點 名X（米）Y（米）H（米）備 注長槍嶺3619654.20310477.85******II等竹扒寨3595805.07264954.06******II等黃草樑3572158.88231656.64******II等西光35************267.981I等漁安10************492.743II等漁安16************396.545II等漁安23************379.299II等(二)、技術依據：①JTJ061-99《公路測量規範》。②JTJ/T 066-98《公路全球定位系統（GPS）測量規範》。③GB12898-91《國家三、四等水準測量規範》。三、工作計劃安排我隊計劃於XX年4月9日進入工地，XX年4月25日完成任務，外業勘測歷時30天左右，計劃完成以下工作量：①、選點埋石約170個。②、施測GPS點約51個③、施測一級導線約 100 公里。④、聯測四等三角高程路線約90公里。四、座標系統及精度要求（一）、投影及座標系統：①、平面座標系為公路獨立座標系，採用高斯正形投影3度帶，中央子午線為108° 30¢，平均緯度32° 28¢。測區長度歸化到參考橢球體面上363米（未考慮高程異常值）的抵償高程面上，然後再按統一的3度帶投影到高斯面上。②、高程系統採用1985年國家高程基準。③、GPS點採用WGS­-84地心直角座標系，再轉換成公路獨立座標系。（二）、GPS點的成果精度要求：GPS點的平面座標由WGS—84系轉換成54系後，其最弱點的相對點位誤差不得大於±5釐米，最弱邊的邊長相對中誤差不得低於1/4.5萬。（三）、一級導線測量測區呈帶狀分佈，首級控制為三級GPS網，導線佈設在兩對GPS點之間。每個導線點均埋設混凝土標石。標石尺寸為頂部10 ´10釐米，底部為20 ´20釐米，高45釐米.導線最大邊長為852.289米，最小邊長為203.086米，平均邊長為465.924米。測角和測距採用TCR702全站式電子速測儀。測角方法為測回法，每站三測回，測站進行溫度、氣壓、加乘常數及投影改正。內業計算採用清華山維公司研製網平差軟體NASEW 97進行計算，導線精度指標應遵循下表。一級導線測量主要技術指標表 表 1-2等 級導 線長 度（km）平均邊長（米）閉 合 差限 差（²）觀測值中誤差（mm）相對閉合差備 注一級10500≤17£1/15000規範要求（四）、高程控制測量測區首級高程控制網為四等水準，水準網沿導線敷設，水準點高程採用電磁波測距三角高程，施測方法為中絲測高法，對向觀測，豎角觀測三測回，測距一測回。

高程系統採用1985年國家高程基準，高程網平差採用清華山維公司的網平差軟體NASEW 97進行嚴密平差，平差精度指標見下表所示。 四等水準電磁波測距三角高程主要技術指標表 表 1-3等 級路線長度（km）儀器型別測

回

數垂直角較 差（²）指標差較 差（²）每公里高差中誤差（mm）高程閉合 差（mm）備 注Ⅳ80DJ23£7£7£10規範

要求安康～陝川界高速公路控制測量技術總結一、概述安康～陝川界高速公路是國道主幹線阿榮旗至北海線陝西境的一段，路線在崇山峻嶺中穿行，沿線地形複雜多變。線路起點位於安康西邊五里鎮，沿漢江經流水穿山到洞河再至紫陽，穿越毛壩到達位於陝川界的終點，路線全長約120公里。二、資料收集及業依據（一）、資料的收集及利用：1. 解放軍總參測繪局1981年出版的1/10000彩印圖。2. 陝西省繪局III等以上三角點成果（見下表）。3. 陝西省繪局III等以上水準點成果（見下表）。4. 小河～安康高速公路工程可行性研究報告。已知三角點、水準點成果表表 2-1點 名X（米）Y（米）H（米）備 注長槍嶺3619654.20310477.85******II等竹扒寨3595805.07264954.06******II等黃草樑3572158.88231656.64******II等西光35************267.981I等漁安10************492.743II等漁安16************396.545II等漁安23************379.299II等(二)、技術依據：1 JTJ061-99《公路勘測規範》。2 JTJ/T 066-98《公路全球定位系統（GPS）測量規範》。3 GB12898-91《國家三、四等水準測量規範》。三、完成任務及工作量我隊計劃於XX年4月9日進入工地，XX年4月25日完成任務，外業勘測歷時30天左右，計劃完成以下工作量：①、選點埋石約170個。②、施測GPS點約51個③、施測一級導線約 100 公里。④、聯測四等三角高程路線約90公里。四、座標系統及精度（一）、投影及座標系統：1、平面座標系為公路獨立座標系，採用高斯正形投影3度帶，中央子午線為109° 1.2¢，測區長度歸化到488米（未考慮高程異常值）的抵償高程面上，然後再按統一的3度帶投影到高斯面上。2、高程系統採用1985年國家高程基準。3、GPS點採用WGS­-84地心直角座標系，再轉換成公路獨立座標系。（二）、GPS點點位及成果精度：GPS點的平面座標由WGS—84系轉換成54系後，其最弱點的相對點位誤差最大為2.7釐米，最弱邊的邊長相對中誤差最大為1/50823。五、GPS控制測量（一）、作業方法1 選點：（1）、沿路線中心線由北向南約每5公里左右佈設一對GPS點，且對點間通視，分佈在中心線兩側，對點距離在500米～800米之間，其連線與中心線交成銳角。（2）、周圍應便於安置接收裝置和操作，視野開闊，視場內障礙物的高度角應小於15°；（3）、遠離大功率無線電發射源(如電視臺、微波站等)，其距離不小於400米，遠離高壓輸電線200米以上；（4）、為避免多路徑效應，點位附近不應有強烈干擾衛星訊號接收的物體，並儘量避開大面積水域；（5）、交通方便，有利於其它測量手段擴充套件和聯測；基礎穩固，便於點的儲存。2 埋石與點之記：（1）、標石規格：上表面20cm×20cm，底面25cm×25cm，高60cm，埋石時標石上表面高出地面5cm，並在標石底部現澆混凝土約15 cm，長寬約40cm×40cm做底盤。（2）、參照《GPS測量規範》中有關規定，在實地繪製點之記，在點之記中做2～3個護樁，其與GPS點位的距離精確到0.1米。3 使用儀器；外業觀測使用儀器為美國ASHTECH公司生產的，標稱精度優於5mm+1ppm的ASHTECH Z-Xtreme雙頻接收機六臺，所有接收機均具有十二個獨立通道，自動跟蹤並鎖定可接收到的全部衛星。所有機型都於XX年4月在通過儀器檢測中心鑑定，儀器效能可靠，精度滿足設計要求。4 GPS網的佈設：本次實際採用牛山、長槍嶺和籮筐巖這三個已知點，進行GPS聯測.共佈設GPS點51個，構成50個同步圖形。該網的技術指標如下表所示：GPS網技術指標表 表5-1總GPS點數51必要基線向量102同步三角形50重複基線向量16總基線向量118多餘基線向量50獨立基線向量68平差選用基線向量79從解算結果看，該網精度高、可靠性較強，完全滿足設計要求。（二）、外業觀測1 天線的架設（1）、天線距地面1米以上，嚴格整平，基座測前經過檢驗；（2）、嚴格對中，其對中誤差小於等於1毫米。2 天線高量取（1）、量取天線高應從標石中心量至天線外邊沿標誌處；（2）、互成120°各量取一次，較差小於3毫米。3 觀測的基本技術要求表5-2觀測模式靜態資料採集間隔20秒衛星截止高度角≥15°天線安置的對中誤差1mm有效觀測衛星數≥ 4兩次丈量天線高之差3mm觀測時段長度≥60分衛星的幾何圖形強度因子PDOP≤8觀測時段數≥ 1任一衛星的有效觀測時間≥15分4外業記簿觀測過程中記錄員記錄以下內容：測站名、測站編號、觀測年月、觀測員、記錄員、時段號、接收機和天線號、天線高、開關機時間、衛星信噪比及天氣情況等資訊。（三）、資料處理1 基線解算軟體： ASHTECH公司的SOLUTION軟體。2 網平差軟體： 天測公司的GPS-NET網平差軟體。六、一級導線測量測區呈帶狀分佈，首級控制為三級GPS網，導線佈設在兩對GPS點之間。每個導線點均埋設混凝土標石。標石尺寸為頂部12 ´12釐米，底部為20 ´20釐米，高45釐米。平均邊長為400~500米。測角和測距採用TC1610全站式電子速測儀。測角方法為測回法，每站二測回，測站進行溫度、氣壓、加乘常數及投影改正。內業計算採用清華山維公司研製網平差軟體NASEW 97進行計算，導線精度指標應遵循下表。等 級導 線長 度（km）平均邊長（m）方位角

閉合差 （²）每邊測距中誤差（mm）導線全長

相對閉合差備 注一級導線測量主要技術指標表 表6-1導線網編 號導線長度（km）平均邊長（m）方位角閉合差（²）閉合差（m）每邊測距中誤差（m）導線全長

相對閉合差備 注10400-5001/15000規範要求16.66251000.08630.000741/77201實 測26.397420270.38890.000741/16448實 測31.819350180.03450.000741/52759實 測45.41941080.28480.000741/19024實 測54.861480250.21880.000741/22216實 測63.013320300.04260.000741/70754實 測72.173420120.07660.000741/28382實 測81.918210210.07400.000741/25905實 測95.834350280.08320.000741/70091實 測106.901430180.11730.000741/58830實 測115.045340360.05710.000741/88404實 測125.258300280.08350.000741/62986實 測135.361350250.05280.000741/101497實 測七、高程控制測量測區首級高程控制網為四等水準，水準網沿導線敷設，每隔1.5公里左右在標石下面加埋盤石作為水準點，水準點高程採用電磁波測距三角高程，施測方法為中絲測高法，對向觀測，豎角觀測四測回，測距一測回。

高程系統採用1985年國家高程基準，高程網平差採用清華山維公司的網平差軟體NASEW 97進行嚴密平差，平差精度指標見下表所示。四等電磁波測距三角高程主要技術指標表 表7-1等級路線長度（km）儀器型別測回數垂直角較 差（²）指標差較 差（²）對向觀測高差較差（mm）每公里高差中誤差（mm）高程閉合 差（mm）閉合差限差（mm）Ⅳ80DJ24£7£7£10Ⅳ55.45TCR7024£6£61960.0790.223Ⅳ12.9TCR7024£5£61360.0540.108Ⅳ0.43TCR7024£4£486-0.0030.020Ⅳ11.32TCR7024£5£4186-0.0360.101Ⅳ79.05TCR7024£6£6216-0.0870.267Ⅳ47.46TCR7024£5£62360.0040.207九、提交成果1 勘測報告2份。2 紅外觀測記錄本26本、。l 實習總結GPS測量的優點相對於常規測量來說，隨著GPS技術的飛速發展，其特點也越來越明顯：1. 測站之間無需通視，這樣就使得選點更加靈活方便，但測站上空要求開闊，以使衛星訊號不受干擾。2. 不受天氣因素的影響，這就使得全天候作業成為可能。3. 定位精度高，一般來說，雙頻GPS接受機靜態基線解算精度為±（5mm+10—6 D）,而紅外測距儀標稱精度為±（5mm+5×10 —6 D）,GPS測量精度與紅外測距儀相當，但隨著距離的增長，GPS測量的優越性愈加突出。大量實驗證明，在小於50km的基線上，使用動態測量，其相對定位精度可達12×10ˉ 100～500km的基線上可達4. 觀測時間短。在小於20km的短基線上，快速相對定位一般只需5min觀測時間即可。5. 提供3維座標，GPS測量在精確測定觀測平面位置的同時，可以精確測定觀測站的大地高程。6. 由於GPS自動化程度很高，所以其操作簡便。在觀測中測量員的主要任務是安裝並開關儀器，量取儀器高和監視儀器的工作狀態，而其它觀測工作如衛星的捕獲，跟蹤觀測等均由儀器自動完成。GPS在公路測量中的應用利用GPS測量能克服常規控制測量中所存在的缺陷，並提高作業的效率，減輕勞動強度，保證高等級公路測設質量。其可以在以下方面的得到廣泛的應用。1. GPS測量用於加密國家控制點。2. GPS測量用於隧道控制測量。GPS測量靈活，方便，能大大節省人力，物力，減少野外砍伐工作量，減少一些不必要的過渡點，具有極高的精度，完全能達到《公路勘察規程》對隧道測量的要求，較紅外測量儀導線測量，可提高效率4~5倍。3. GPS用於特大橋控制測量。GPS導線測量可靠性好，平面精度和高程精度均能滿足高速公路測設的要求。4. GPS測量用於攝影測量外業控制點測量：攝影測量一般沿飛行航攝的航線，每個一定間隔就要在野外實地測量一定數量的平面和高程控制點。野外平高控制點的間隔n按地形類別及所測地形圖的比例尺而定。如1：XX地形圖，攝影比例尺為1：10000，間隔n一般為4~6個攝影基線。常規的野外平高控制點的測量方法是先沿航攝方向佈設導線，然後在此基礎上採用支導線方法測定航測像控點。這種方法主要是導線方式測量。由於航攝面積較廣，對23cm×23cm像幅，1：10000攝影比例尺，覆蓋範圍為2.3km寬，雙航線覆蓋範圍更寬，在這廣闊範圍內驚醒導線測量，往往由於實地條件的限制，其作業是相當艱苦的，且工作量大，作業週期長。GPS測量作航測控制，不僅具有高精度，而且具有很大的靈活性。它改變了逐步控制的測量模式，其效率較常規方法提高5倍以上。GPS在公路測量中的應用展望從上面的論述中，可以看到在高等級公路中，GPS測量正發揮著越來越大的功能，而且還有著很大的發展前景。1. GPS 測量作業精度高。它的作業不受距離限制，非常適合於國家大地點破壞嚴重地區，地形條件困難地區，區域性重點工程地區等。2. GPS測量可以大大提高工作及成果質量。它不受人為因素的影響。整個作業過程全由微電子技術，計算機技術控制，自動紀錄，自動資料預處理，自動平差計算。3. GPS RTK技術將徹底改變公路測量模式。RTK能實時地得出所在位置的空間三位座標。這種技術非常適合路線，橋樑，隧道勘察。它可以直接進行實地實時放樣，中線邊樁測量，點位測量等。4. GPS測量可以極大地降低勞動作業強度，減少野外砍伐工作量，提高作業效率。一般GPS測量作業效率為常規測量方法的3倍以上。5. GPS高精度高程測量同高精度的平面測量一樣，是GPS測量應用的重要領域。特別是在當前高等級公路逐漸向山嶺重丘區發展的形勢下，往往由於這些地區地形條件的限制，實施常規的幾何水準測量由困難，GPS高程測量無疑是一種有效的手段。