测量设计与实施

测量设计与实施（精选12篇）

测量设计与实施 篇1

与常规测量相类似, GPS测量在实际的测量工作中也可以划分为三个阶段:方案设计、外业实施及内业数据处理。本文主要介绍GPS测量的技术设计及外业实施各阶段的工作。因为当前GPS测量中普遍采用的精密定位方法, 是以载波相位观测量为依据的相对定位法, 所以在本文探讨中主要讨论局域性城市与工程GPS控制网的相对测量的工作方法与程序。

一、GPS测量的技术设计

进行GPS定位的最基本的工作就是进行GPS测量的技术设计, 其主要是对测量工作的网形、精度及基准等的具体设计, 主要是根据国家有关规范及GPS网的用途、用户的要求等进行的设计过程。

(一) 测量任务书

测量合同或者测量任务书是合同甲方或者测量施工单位上级主管部门下达的技术要求文件。这种技术文件通常是带有指令性的, 也就是说它对测量任务的范围、目的、精度和密度要求等做出了明确的要求, 而且对提交成果资料的完成任务的经济指标和项目和时间等也有了详细的要求。通常来说在进行GPS方案的设计时, 首先要根据测量任务书提出的经济指标、GPS网的精度和密度, 然后再结合规范的相关规定, 同时进行现场踏勘, 最后确定确定各点间的连接方法, 时段长短、各点设站观测的次数等布网观测方案。

(二) GPS网的精度和密度设计

GPS网的精度。一般来说, 网的用途决定了GPS测量精度标准和分类的设计。按照当前的情况看, 如果是用于壳形变地、全球性地球动力学、国家基本大地测量的GPS网, 就需要参照《规范》中AA、A、B级的精度分级;如果只是应用于城市或工程的GPS控制网, 那就需要根据相邻点的平均距离和精度参照《规程》中的二、三、四等和一、二级。当然, 在实际的测量工作中, 精度标准的确定需要考虑各个方面的影响因素, 比如说需要根据用户的实际需要, 需要考虑测量单位的人力、物力、财力情况。当然, 在实践操作中, 测量人员还会考虑参照本部门已有的生产规程和作业经验进行适当的掌握和调整。在具体布设中, 以越级布设, 可以分级布设, 也可布设同级全面网。

GPS点的密度标准。通常来说, GPS点的分布要求是根据不同的任务要求和服务对象而变化的。国家特级 (AA、A级) 基准点以及大陆地球动力学研究监测所布设的GPS点的布设时平均距离可能会有数百公里, 因为其主要是为相关部门提供国家级精密定轨、基准、高精度形变信息和星历计划的。但是普通的城市和工程测量布设点的密度, 一般是为了满足测图加密和工程测量的需要, 所以其平均边长只需要在几公里以内。因此, 现行的《规范》对GPS网中两相邻点间距离视其需要作出了相关的的规定。而现行《规程》则对各等级GPS网相邻点的平均距离作了相应的规定。

(三) GPS网的基准设计

GPS测量属于WGS-84坐标系的三维坐标差, 其获得的是GPS基线向量, 但是我们在实际的测量中, 所需要的通常是地方独立坐标系或者国家坐标系的坐标。因此, 在进行GPS网的技术设计过程中, 首先一定要明确GPS成果所采用的坐标系统和起算数据, 也就是必须要明确GPS网所采用的基准, 也就是要进行GPS网的基准设计。

GPS网的基准主要有三个部分, 即位置基准、方位基准和尺度基准。通常以给定的起算方位角值确定方位基准, 当然也可以根据测量的需要利用GPS基线向量的方位作为方位基准。一般由地面的电磁波测距边确定尺度基准, 当然也可通过两个以上的起算点间的距离确定, 此外还可以由GPS基线向量的距离确定。GPS网的位置基准, 通常都是根据给定的起算点坐标来进行确定的。那也就是说, 从本质上看GPS网的基准设计, 主要是指确定网的位置基准问题。在具体的基准设计时, 应充分考虑以下几个问题:

1. 为了更好的确定GPS点在地面坐标系的坐标, 就必须要在地面坐标系中选定若干个起算数据和联测原有地方控制点, 以便能够进行坐标转换。在选择联测点时需要考虑两个方面的问题, 一方面是充分利用旧资料, 另一方面是保证新建的高精度GPS网不受旧资料精度较低的影响, 所以, 一般情况下大、中城市GPS控制网必须要和附近的国家控制点联测3个以上。如果是小城市或工程控制, 那可以控制在2—3个联测点。

2. 对GPS网内重合的高等级国家点或者原城市等级控制网点, 一方面要进行未知点联结图形观测, 另一方面要适当地构成长边图形, 这样才能有效的保证GPS网进行约束平差后坐标精度的均匀性, 也才能最大限度的减少尺度比误差的影响。

3. 因为在经过GPS网经平差计算后, 能够求出GPS点在地面参照坐标系中的大地高, 所以为了进一步求得GPS点的正常高, 结合具体情况联测高程点, 在这过程中需要联测的高程点都均匀分布在网中, 如果是丘陵或山区联测高程点, 则应该按照高程拟合曲面的要求进行布设。具体联测一般都是需要采用不低于四等水准或与其精度相等的方法进行。经过精度分析后的GPS点高程能够供测图或其他方面使用。

4. 新建GPS网的坐标系, 一定要尽可能的与测区过去采用的坐标系统一致, 假如采用的是地方独立或工程坐标系, 那还需要了解更多的参数: (1) 坐标系的中央子午线经度; (2) 所采用的参考椭球; (3) 坐标系的投影面高程及测区平均高程异常值; (4) 纵、横坐标加常数; (5) 起算点的坐标值。

二、GPS测量的外业实施

(一) 选点

一般来说, 选点工作比常规控制测量的选点要简便, 因为GPS测量观测站之间不一定要求相互通视, 同时网的图形结构也比较灵活。

但是我们必须要考虑的一点是点位的选择, 是保证观测工作的顺利进行和保证测量结果的可靠性的重要因素, 因此在选点工作开始前, 一方面需要尽可能的收集和了解有关测区的地理情况, 一方面要了解原有测量控制点分布、标石完好状况、标型、标架等, 然后合理的决定其适宜的点位, 这就要求测量人员在选点工作时, 需要遵守这些原则:1.点位一定要设在便于安装接收设备和视野开阔的较高点上。2.保证点位目标的显著, 视野周围15。以上, 不能有障碍物, 这样才能最大限度的减小GPS信号被遮挡或被障碍物吸收。3.点位必须要远离大功率无线电发射源, 其距离至少是200m;如果是远离高压输电线和微波无线电信号传送通道, 其距离则控制在50m以上。这样才可以有效的避免电磁场对GPS信号的干扰。4.避免点位附近有大面积水域或者有强烈干扰卫星信号接收的物体, 这样才能更好的减弱多路径效应的影响。5.点位的选择应该考虑交通的便利程度, 这样才能利于其他观测手段扩展与联测的地方。6.选点人员应按技术设计进行踏勘, 在实地按要求选定点位。

(二) 天线安置

1. 如果是在正常点位, 那就应该保证天线架设在三脚架上, 而且要求安置在标志中心的上方直接对中, 此外还要保证天线基座上的圆水准气泡的整平;如果是在特殊点位, 当天线需要安置在回光台上或者三角点觇标的观测台时, 为了尽可能的防止对GPS信号的遮挡, 需要先把觇标顶部拆除。此时测量人员就可以把标志中心反投影到回光台或者观测台上, 以此当成安置天线的主要依据。而如果遇到觇标顶部无法拆除的情况, 如果还把接收天线安置在标架内观测, 那就极有可能会造成卫星信号中断, 进而严重的影响GPS测量精度。在这种情况下, 可以考虑选择偏心观测。当然要注意把偏心点选在离三角点100m以内的地方, 归心元素应以解析法精密测定。

2. 应该要保证天线的定向标志线指向正北, 同时需要考虑当地磁偏角的影响, 这样才能很好的减弱相位中心偏差的影响。依定位精度不同天线定向误差也不尽相同, 一般不应超过±3。

(三) 开机观测

为了能够捕获GPS卫星信号, 同时对其进行跟踪、处理和量测, 获得所需要的定位信息和观测数据, 就需要进行观测作业。在完成天线的安置后, 可以在离开天线适当位置的地面上安放GPS接收机, 接通接收机与电源、天线、控制器的连接电缆, 最后在经过预热和静置后, 就可以开始启动接收机进行观测。

三、结语

GPS测量作为当前测量的主要手段, 其科技含量高, 技术要求高, 这就需要相关测量人员掌握基本的使用方法和操作技巧, 而这需要操作人员对GPS测量的设计与实施有足够的认识, 并能够根据理论知识和相关规范, 进行实地操作, 完成高质量的测量工作。

摘要：随着测量测绘技术的进一步发展, 人们对测量的精度有了更高的要求。而CPS作为一种可以精确测量的技术, 在当前的测量工程中得到了广泛的运用。文章将就GPS测量的设计和实施进行相关的探讨。

关键词：测量工程,GPS测量,测量设计与实施

参考文献

[1]高平.GPS在水利工程中的应用[J].水利水电, 2005, (02) .

[2]胡水平.GPS系统在水利工程测量中的应用[J].民营科技, 2009, (10) .

[3]马艳艳.全球定位系统 (GPS) 技术在水利工程中的应用[J].山东水利.2009, (Z2) .

测量设计与实施 篇2

【目的和意图】

对产品特性监视和测量的目的，是为了验证所提供产品是否已满足要求，

【条文理解】

1. 监视和测量的对象是产品的特性，不仅包括最终产品，还应包括采购产品和中间产品。

2. 在产品实现策划中，组织应就哪些产品的哪些特性在实现过程的哪个阶段如何进行监视和测量做出明确恰当的安排。这些安排可反映在程序或质量计划/检验计划中。策划中还应考虑采用适当的统计技术如抽样检验等。

3. 符合接收准则的证据应保持，一般形成记录，

记录中应表明经授权放行产品的责任者。

4. 某些情况下，产品的监视和测量与过程的监视和测量可能均采用对过程的输出进行监视和测量的方式。在典型的服务行业中，服务提供过程中往往很难区分过程的或产品的监视和测量，更重要的可能是过程监视。

5. 产品的放行和服务的交付应在完成所规定的各个阶段的监视和测量，而且结果符合规定的要求后进行。但当得到特别批准时，放行产品和交付服务可以有特例，在交付放行阶段或产品实现的其他过程均有可能发生。这类特殊放行可由组织内部授权人员批准，但凡是在适用的场合下，应由顾客批准。应注意这类特殊放行是有风险的，而且也不意味着在特殊放行后，可以不完成必要的监视和测量或不满足产品规定要求和适用的法律法规要求。一般这种特殊放行对纯服务类产品是不适合的。

【证据】

1. 产品监视和测量的结果和记录。

测量设计与实施 篇3

关键词:IMU/DGPS 航空摄影测量ＧＰＳ测量

中图分类号:P2文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0094-02

1 IMU/DGPS组合系统的优点

我国自1989年开始GPS辅助空三方法的研究以来,已经取得了丰硕的成果,实现了仅需少量地面控制点(或者无需地面控制点)的航空摄影测量成图,并应用于多个摄区的实际生产应用。既然采用GPS空三方法,仅用少量地面控制点及大量像片连接点就可以获得几何稳定的摄影测量解,为什么还要费钱费力地引入IMU设备(每套约10余万美元)而采用IMU/DGPS辅助航空摄影测量呢?

根据国内外的研究以及生产的实践检验证明,采用IMU/GPS组合系统进行航空摄影测量成图具有如下显著优点。

(1)提高GPS定位的精度和可靠性:GPS定位要求至少可以接收到4颗卫星的信号,但由于在航空摄影这种高动态环境下,GPS易失锁。另外利用GPS载波相位观测量进行精密定位,要求无周跳发生,然而动态环境中由于信噪比的下降及其它原因,易发生周跳.虽然目前己经有不少修复周跳和整周模糊度参数瞬时求解(ontheflyresolution)的方法,但这些方法的精度和可靠性在高动态环境下都有可能发生问题,定位结果的可靠性难以保证。由于IMU惯性测量单元的引入构成的GPS/INS捷联导航测量系统组合对改善定位精度和可靠性非常有利。对于GPS载波相位测量,利用INS短时间内定位精度较高和数据高采样率的特点,可以很好地解决GPS周跳和信号失锁后整周模糊度参数的重新解算,提高GPS定位的精度和可靠性。

(2)解决GPS动态应用采样频率低的问题:对于航空相机曝光时刻的位置测定来说,GPS采样频率(一般最大为WHO,这样如果在飞机飞行时速为540km/h(即150m/s)时,每次GPS采样的间隔为15m。而现在实用的IMU/DGPS系统采样频率一般在64-256Hz之间,可见INU可以在GPS定位结果之间高精度内插出曝光事件发生的位置。

(3)IMU/DGPS辅助航空摄影测量与GPS辅助空三相比的优点:根据国内外的大量生产及实践的经验,I如引入后一般可以不必飞行GPS空三必须的构架航线。这将从航空摄影时间、材料费用、扫描加密及自动空三等多方面节省时间和经费。实际上几个摄区的上述费用合起来已经比IMU的购买费用增加了。

GPS空三中需要进行的漂移误差改正需要大量的地面高程控制点(或者构架航线)以及大量的像片连接点,只有这样才可以获得几何稳定的摄影测量解。这种方法对于密林地区、流动沙丘等地区难以实现。而采用工MU数据后,由于可以获得高精度的外方位元素初值,ISO所需的连接点数量和分布情况就不需要很多和很严格。

2 IMU/DGPS辅助航空摄影测量实施流程研究

图1为IMU/DGPS辅助航空摄影测量工序流程图。图中白色框内表示该技术与传统航空摄影测量相同的工序,灰色框内为该技术新增工序。可见采用该技术进行航测成图,主要需完成如下工作:

1)航摄准备:包括资料搜集、航摄设计、航摄方法选择、调机及空域协调、系统安装测试、现场踏勘(视摄区情况及采用的航摄方案决定是否布设对空地标点)、DGPS基站建立及坐标测量、检校场像片控制点布设及坐標测量以及可能需要的对空地标点测量等工作。

2)航空摄影:包括摄区空中摄影和检校场摄影、机载GPS数据记录、机载IMU数据记录、地面DGPS基站同步观测、摄影处理、摄影成果整理、质量检查等工作。

3)IMU/DGPS数据后处理:包括检校场航片扫描、检校场空三解算、IMU/DGPS数据处理、偏心角系统误差改正、以及每张像片外方位元素计算,提交数据成果及资料等工作。

4)内业测图:根据测区情况及设计方案,进行内业测图,如选用直接定向法(DG),可应用每张像片的外方位元素成果直接安置建立立体模型进行测图;或者采用IMU/DGPS辅助空三方法(ISO),在每个加密分区加测一定数量的控制点(一般4～6个),将基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值与摄影测量区域网平差,或者更高精度的像片外方位元素成果,然后定向测图。

3 工程概况

我单位执行的某航摄项目位于陕西中部地区。任务是:航空摄影、基准站的布设和测量、检校场中检校点地面标志布设和测量(这些作地面标志的点以下也可简称地标点),检校场附带点的选定和测量,精度验证区外业检测点影像实地测量,详细任务见表1。

4 IMU/DGPS技术方案

4.1 基站

IMU/DGPS辅助航空摄影测量的核心是获取高精度的外方位元素,包括3个线元素和3个角元素。

其中线元素的获取主要是通过差分GPS(DGPS)测量手段来获取,这就需要在测区内或测区附近布设一定数量的具有作为整个测区首级控制点精度、用于与飞机上机载高精度GPS信号接收机同步进行观测的GPS地面观测站,简称GPS基站。通常情况下,移动站与基站间距离越大,用差分GPS方法得到的位置精度越低。因此根据航测项目所需的精度来确定布设了3个基站。

基准站名及其所在地见表2。

基准站建立后应拍摄基准站的数码像片和基准站的景观数码像片。

4.2 检校

由于IMU/DGPS系统测定的位置和姿态是惯性坐标系下的直接测量数据,即位置数据(X,Y,Z)以及姿态数据(pitch,roll,yaw),而在实际生产中需要采用的是摄影测量坐标系下的精确外方位元素位置数据(X′,Y′,Z′)和姿态数据(φ,ω,κ)。为实现惯性坐标系到摄影测量坐标系下的转换,通用的做法是采用飞行检校场的方法来进行。因此,为确定姿态测量单元IMU与航摄仪之间的角度系统差(即偏心角)以及线元素分量偏移值,必须设立检校场。即在一个有足够数量精度较高控制点的试验区进行检校飞行,采用空三方法计算出每张像片的外方位元素,含投影中心的位置和姿态角(φ,ω,κ)。然后通过与IMU/DGPS测量获得的位置和姿态数据(φ,θ,ψ)进行计算来求得偏心角及线元素分量偏移值的最佳估计,然后对整个摄区范围加入偏心角系统差改正和线元素分量偏移值改正,得到无系统误差的外方位元素成果。这样只需在检校场范围内进行空三加密和外业控制测量,获得系统误差值得改正量,就可以实现在整个摄区的无(或少)地面控制的航空摄影测量。

检校场布设在测区内和测区附近能够实施野外像控测量的区域,按照摄区航摄比例尺设置4条相邻的平行航线,每条航线不少于10个像对;航向重叠和旁向重叠均按正常重叠度设计;每个固定检校场周边布设4个平面、高程控制点,控制点点位与像片边缘不小于1.5cm。

在进行检校场控制点测量的同时,在检校场范围内明显地物处布设了至少2个检查点,以便检校场空三结果的检核。检校点布设后应拍摄检校点的数码像片和检校点的景观数码像片。为了检核检校区域的精度,在检校场范围内选择成像清晰明显的地物作为检校场附带点。每个检校场选2个,共4个,按检校点的要求进行观测。在高于自然地面上布设标志(如在建筑物顶布标),应量比高至0.1m并记录在点之记中。附带点布设后应拍摄附带点的数码像片和附带点的景观数码像片。

4.3 GPS测量

每时段结束后要立即下载数据,进行转换、检查、备份。观测时要认真量取GPS天线高,填写观测手簿。地面GPS接收机应与航摄飞机上的GPS接收机尽可能地同厂商,采用双频静态同步观测,观测时采样间隔设为1s,观测时间从飞机滑行前10分钟到降落静止后10分钟,一般长4～6h,GPS设定截至高度角为5°～10°。测前、测中、测后分别记录观测手簿,三次量测仪器高至毫米级,较差不大于2mm。

每个检校场应单独联测成一个GPS网,网中含检校场附带点及国家大地点。该网和就近的1个基准站联测。基准站应和GPS网内与基准站相近的2个点同步联测。航摄开始前完成所有检校点和检校场附带点的布设,其观测可在航摄前后进行。

5 建议

(1)加密区的选择要适当,跨度不宜过大,一般选取航线为4～6条,每条航线13～20片左右作为一个加密分区,每区应布设适量的检查点。IMU/DGPS航空摄影中,平面精度容易达到要求,高程方面由于地形变化,而需要根据具体情况布设像控点,否则地势平缓地区高程精度达不到要求。

(2)像控点的布设。IMU/DGPS辅助空中三角测量对丘陵地和山地而言,仅采用四角点布设平高控制点即可满足航测成图精度要求;平坦地区以加密区为单位,采用加密区域四角点+两排高程点方案可满足航测成图精度要求;不规则区域须在其周边增设像片控制点,山地和丘陵地一般在转折处布设平高地面控制点,平地和凸转折处布设平高地面控制点,凹轉折处1条基线时布设高程地面控制点。

(3)IMU/DGPS辅助航空摄影测量的特点除减少像控点的布设外,还有一个突出特点在于获取的每张像片外方位元素的平面精度完全满足航测成图精度,可直接建立模型进行室内定位判调,然后到实地进行定性检查,在很大程度上提高了调绘效率。

(4)DGPS计算精度与基站与飞机间距离有关系,距离越小,精度越高。

(5)采用直接定向法时,必须每架次飞行检校场,检校场必须与摄区同高度。而采用IMU/DGPS辅助空三时,由于基于少量几个地面控制点(一般多于4个)进行加密后,可消除角度系统误差和线元素分量偏移值带来的影响,不必每架次飞行检校场。

(6)检校场可以设置在离摄区较远的地方(200～300km),也可以用摄区中任取4条航线(需足够数量的地面控制点,一般多于6个)来代替。

总之,IMU/DGPS辅助空中三角测量正处于引进实际生产阶段,有些技术问题有待于进一步探索研究,使其日臻完善。IMU/DGPS辅助空中三角测量技术含量高,涉及范围广,需要不同部门间的协作完成,相互间的技术交流是这项技术走向成熟的重要保障。

参考文献

[1]李德仁.GPS用于摄影测量与遥感.北京:测绘出版社,1996.

[2]刘基余.GPS卫星导航定位原理与方法.北京:科学出版社,2003.

测量设计与实施 篇4

鹘岭特长隧道是商漫高速公路全线最大控制性工程,全长5.3 km,线路穿越两大地质活动断裂带,地质情况复杂,地下涌水量多,施工难度大。为确保特长隧道精确贯通,必须制定控制测量与施工测量实施计划。

1 控制测量方案

1.1 平面控制测量

1.1.1 洞外平面控制测量

隧道洞外控制采用高精度的GPS全球定位系统提供的高精度的GPS网。洞外采用C级时,对贯通极限误差的影响值小于150 mm,其贯通中误差按60 mm计。

1.1.2 洞内平面控制测量

1)施测等级。为确保隧道高精度贯通,洞内平面控制采用四等导线测角精度进行施测,平均边长约300 m,测角精度达到±2.5″,测边精度达到±(2 ppm+2 ppm)。

2)洞内贯通点的横向误差。隧道内导线按等边直伸双导线布置,形成导线网,根据直导线点位的精度推算可知导线测角引起的横向贯通误差,按下式计算:

将s=300 m,n=9,mβ=±2.5″,ρ=206 265代入上式得:

由于采用的是导线网,按提高21/2倍精度考虑贯通精度,则:

3)平面控制贯通误差预计。

能满足贯通误差规范要求。

1.2 高程控制测量

1.2.1 施测等级

隧道贯通面上的贯通误差影响值由洞内和洞外两部分组成,按《公路测量技术规则》规定,高程贯通极限误差为70 mm,即贯通中误差为±35 mm,其洞内分配值为±25 mm,洞外分配值为±25 mm。洞内水准线路长度按5.3 km计算,则在洞内施测过程中,每公里高差中数偶然中误差应满足下式:

mΔ=±25/5.31/2=±10.9 mm>5.0 mm(四等水准测量中误差)。

可见,洞内高程控制测量按四等就可满足高程贯通中误差影响值为25 mm的要求。为确保这个精度,洞内高程必须严格按四等水准测量施测。

1.2.2 洞内高程控制测量在贯通面上的误差估算

其中,L取值为5.3 km;mΔ按四等水准测量中误差取值为±5.0 mm,则:

能满足贯通精度要求。

1.2.3 高程贯通误差预计

洞外中误差按±25 mm计算,则:

MH=±(mH洞内2+mH洞外2)1/2=±(11.52+252)1/2=±27.5 mm<35 mm。

能满足贯通误差规范要求。

2 施工测量计划

2.1 洞外控制

洞外控制采用全站仪施测,用高精度的GPS全球定位系统来提高控制测量精度,洞口设有GPS网点,保证网点间通视,稳固不动,而且要考虑点位与开挖后的洞口通视,避开轨道、给排水管沟(路)、施工场地设施等,防止扰动和施工干扰,不被弃碴和大临设施所掩埋。洞口附近设一个(或几个)高精度水准点。

2.2 洞内控制

为确保隧道准确贯通,需在施工中建立洞内导线,按照与洞外控制测量统一的坐标系统,建立洞内控制系统。根据地面控制测量所得的洞口投点的坐标和它与其他控制点连线的方向,来推算指导隧道开挖方向的起始数据(即进洞关系数据),将洞外控制测量联系到洞内控制指导施工。

2.3 作业实施计划

1)洞内联测,按测量技术规范要求,选在阴天或下午时分,气温稳定,无大风情况下进行。水平角观测采用方向观测法观测6个测回。测距采用对向观测,竖直角2个测回,测距4次,边归算考虑气象改正、投影改正,投影面高度统一采用隧道投影高程。高程测量严格按照规范四等水准测量要求进行,结合具体情况,采用往返不同路线进行施测。

2)洞内控制测量采用闭合环线的形式,每个导线环边数不大于6条。洞内测量应在不影响洞内施工时进行,并加强通风,保证照明充分,提高清晰度。水平角观测采用方向观测法观测,采用J2级仪器观测不少于6个测回,测距与洞外部分相同。水准测量要求与洞外相同。

2.4 贯通测量

隧道贯通后,应由三级测量单位均派人到现场一起进行贯通测量,并一起进行平差计算工作,共同协商贯通误差调整方案。

3 作业要点

3.1 高程控制测量

1)高程测量必须严格按四等水准测量规范要求施测。2)在洞外高程测量中,一个测段的水准路线的往、返应在不同的气象条件下进行(如分别在上午和下午)。3)注意减弱旁折光和地面折光的影响。在洞外高程控制中,根据山区作业坡陡路窄的特点,视线尽量避开山弯;由于坡度大,读数时尽量提高视线高度。4)坚持每次施测前检校标尺的圆水准气泡,以确保标尺的垂直。5)各施测等级在测规中对观测时间、视距长度和视线离地面的高度等都有明确规定,要严格执行,且观测应在成像稳定清晰的条件下进行,特别是在洞内。6)精度评定时按规范要求进行限差检测,同时进行平差计算。

3.2 洞内平面控制测量

3.2.1 施测要求

1)由洞外向洞内的引测工作应在夜晚或阴天进行;在测定定向角和洞内、外连接或当洞内、外高差和边长悬殊过大时,水平角的观测测回数要比规范规定的测回数增加50%～100%。2)在每次向前延伸导线时,须对已测的前3个导线点进行重复置镜测量检校,在确定无误后方可继续引测。3)在测回间采取仪器多次重复置中,一般3个～5个测回重新置中一次仪器,并采用双照准法(两次照准、两次读数),以减少对中误差的影响,保证测角精度。4)布设洞内导线时,导线边边长应根据测量设计的要求布设。

3.2.2 数据处理

1)距离的气象改正在测距时可直接输入大气温度和气压,使全站仪进行自动改正;加、乘常数可根据仪器检定常数进行改正;然后进行归算到隧道统一高程面改正计算。

2)导线闭合环闭合差的限值应小于下式计算值:

其中,m为设计所需的测角中误差,s;n为导线环内角的个数。

导线环的测角中误差可按下式估算:

其中,fβ为各导线环的角度闭合差,s;N为导线环的个数。

3)当导线数量达到测量设计闭合条件时,应及时对闭合环进行闭合测量,并对闭合环进行平差计算。首先对单闭合环进行简易平差,当形成两个以上闭合环时,再采用严密平差对整个环网进行平差,以减少测量误差的累积。

3.2.3 贯通测量及误差调整

1)在贯通面附近埋设一控制点,然后由进测的两方向,各自测量该点的坐标,所得的闭合差分别投影至贯通面及其垂直方向上,即得实际的横向和纵向贯通误差,并置镜于该临时点以测求方位角贯通误差。

2)水准路线由两端向洞内进测,各测至贯通面同一水准点上,所测得的高程差值即实际的高程贯通误差。

3)贯通误差调整:平面误差的调整:a.将实测的贯通导线方位角闭合差进行简易平差,即将角度闭合差平均分配到该段导线的各导线角内。b.按平差后的导线角计算该段贯通导线的各导线点坐标,求出坐标闭合差。c.根据该段贯通导线各边边长,按比例分配坐标闭合差,得到各点调整后的坐标值,并作为洞内未衬砌地段中线点放样的依据。

高程贯通误差调整:贯通点附近的水准点高程,采用由进出口分别引测的高程的平均值,作为调整后的高程。洞内未衬砌地段的各水准点的高程,根据高程贯通误差值,按水准路线长度比例分配,求得调整后的高程,并作为施工放样的依据。

测量工作中的各项计算,均应由两组独立进行,计算过程中应及时检查、校核。

4 结语

在鹘岭特长隧道的施工中,严格按以上计划进行实施,横向贯通误差为63 mm,高程贯通误差为32 mm,均满足规范要求。参考文献:

摘要：介绍了鹘岭隧道控制测量与施工测量实施计划,探讨了高程控制测量和洞内平面控制测量的作业要点,得出了按该计划实施测量的鹘岭隧道横向贯通误差和高程贯通误差满足规范要求的结论。

关键词：隧道,控制测量,施工测量,误差

参考文献

[1]JTG C10-2007,公路勘测规范[S].

测量与设计协会月初工作计划 篇5

一、任务和要求

1、加强与校团委、学生社联合会、各兄弟协会，联系校外资源，扩大协会在校内外的影响力。

2、开展各项活动，力争使活动精品化，进一步激发同学们对专业的兴趣，提高成员的专业能力。

3、加强协会的干部队伍建设，在下一届里挑选成员作为协会储备干部，并加强协会干部培训，提高协会干部办活动的能力，为协会换届工作打下良好基础。

4、加强协会团支部建设，使协会团支部真正成为协会成员素养与品德的教育成长基地。

5、积极进行协会内部建设，完善协会各项规章制度，营造协会组织文化，深化集体荣誉感。

二、措施与步骤安排

（一）协会工作安排

1、别开生面的纳新活动

首先让学生知道口才与应变的重要性，让他们了解沟通的重要性，我们的目标是让每一个学生积极主动地加入协会，让他们有意识提高自己的语言和应变能力，每一个能够加入协会的成员其实已经迈出了自己心理防线的第一步。

2、展示风采的自我简介

在加入协会以后，为培养会员们的自信，我们将给他们提供一个舞台，让他们介绍一下“我是谁”“我要做什么”等等，通过他们现场的发挥选出一些部门的干事，例如外联部、组织部等。

3.各种活动的举办

举行各种活动，例如增进大家了解，展示自我风采的晚会，锻炼口才与应变能力，提供交流平台的“说话”节目，尽显交换乐趣的“物物交换”活动，等等，我们还将不定期地举办一些大家喜闻乐见的活动。

4、与兄弟协会联谊

既然是以相互学习为主题的协会，我们自然会加强与兄弟协会的交流，并互

相吸取经验教训，以使各协会百花齐放。

5、我们的目标

光电传感器测量设计与应用初探 篇6

关键词：光电；传感器；设计

光电传感器由于反应速度快，能实现非接触测量，而且精度高、分辨力高、可靠性好，加之半导体光敏器件具有体积小、重量轻、功耗低、便于集成等优点，因而广泛应用于军事、宇航、通信、检测与工业自动化控制等多种领域中。当前，世界上光电传感领域的发展可分为两大方向：原理性研究与应用开发。随着光电技术的日趋成熟，对光电传感器实用化的开发成为整个领域发展的热点和关键。从上述分析可知，现代信息技术的主体是光子技术与微电子技术，而光子技术与微电子技术结合，它们相互交叉、相互渗透与补充，就形成了光电信息技术，光电信息技术的主要内容是电─光信息转换和光─电信息的转换及其应用，是现代信息技术的基础和核心。

一、光电效应

光电效应一般有外光电效应、光导效应、光生伏特效应。光照在照在光电材料上，材料表面的电子吸收的能量，若电子吸收的能量足够大是，电子会克服束缚脱离材料表面而进入外界空间，从而改变光电子材料的导电性，这种现象成为外光电效应。根据爱因斯坦的光电子效应，光子是运动着的粒子流，每种光子的能量不同频率的光子具有不同的能量，光波频率越高，光子能量越大。假设光子的全部能量交给光子，电子能量将会增加，增加的能量一部分用于克服正离子的束缚，另一部分转换成电子能量。

二、光电元件及特性

根据光电元件制造的光电元件有光电子，充气光电管和光电倍曾管。

1、光电管。光电管的种类繁多，典型的产品有真空光电管和充气光电管。当入射光照射在阴极上时，单个光子就把它的全部能量传递给阴极材料中的一个自由电子，当电子获得的能量大于阴极材料的逸出功时，它就可以克服金属表面束缚而逸出。

2、光电电管的灵敏度低，因此人们研制了具有放大光电流能力的光电倍增管。利用逐级产生的二次电子发射，使电子数量迅速增加，这些电子最后到达阳极，形成较大的阳极电流。若倍增电极有n级，各级的倍增率为σ，则光电倍增管的倍增率可以认为是σN，因此，光电倍增管有极高的灵敏度。在输出电流小于1mA的情况下，它的光电特性在很宽的范围内具有良好的线性关系。光电倍增管的这个特点，使它多用于微光测量。

3、光敏电阻。光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料的两端装上电极引线，将其封在带有透明窗的管壳里就构成了光敏电阻。光敏电阻的特性和参数如下：（1）暗电阻光敏电阻置于室温、全暗条件下的稳定电阻值称为暗电阻，此时流过电阻的电流称为暗电流。（2）亮电阻光敏电阻置于室温和一定光照条件下测得稳定电阻值称为亮电阻，此时流过电阻的电流称为亮电流。

三、光电检测

光电检测术是光电信息技术的主要技术之一，它主要包括光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术以及测量信息的光电处理技术等。如用光电方法实现各种物理量的测量，微光、弱光测量，红外测量，光扫描、光跟踪测量，激光测量，光纤测量，图象像测量等。光电检测技术将光学技术与电子技术相结合实现对各种量的测量，它具有如下特点。

1）高精度。光电测量的精度是各种测量技术中精度最高的一种。如用激光干涉法测量长度的精度可达0.05μm/m。2）高速度。光电测量以光为媒介，而光是各种物质中传播速度最快的，无疑用光学方法获取和传递信息是最快的。3）远距离、大量程。光是最便于远距的介质，尤其适用于遥控和遥测，如武器制导、光电跟踪、电视遥测等。4）非接触测量。光照到被测物体上可以认为是没有测量力的，因此也无摩擦，可以实现动态测量，是各种测量方法中效率最高的一种。5）寿命长。在理论上光波是永不磨损的，只要复现性做得好，可以永久的使用。6）具有很强的信息处理和运算能力，可将复杂信息并行处理。用光电方法还便于信息的控制和存储，易于实现自动化，易于与计算机连接，易于实现智能化。

四、设计方法

光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，它的基本结构是首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号.光电传感器一般由光源，光学通路和光电元件三部分组成.由于被测对象复杂多样，故检测系统的结构也不尽相同。一般电子检测系统是由传感器、信号调理器和输出环节三部分组成。

传感器处于被测对象与检测系统的接口处，是一个信号变换器。它直接从被测对象中提取被测量的信息，感受其变化，并转化成便于测量的电参数。有传感器检测到的信号一般为电信号。它不能直接满足输出的要求，需要进一步的变换、处理和分析，即通过信号调理电路将其转换为标准的电信号，输出给输出环节。根据检测系统输出的目的和形式的不同，输出环节主要显示与记录装置、数据通信接口和控制装置。

传感器的信号调理电路是由传感器的类型和对输出信号的要求决定的。不同的传感器具有不同的输出信号。能量控制型传感器输出的是电参数的变化，需采用电桥电路将其转换成电压的变化，而电桥电路输出的电压信号幅度较小，共模电压又很大，需要用仪表放大器进行放大，在能量转换型传感器输出的电压、电流信号中一般都含有较大的噪声信号，需加滤波电路提取有用的信号，而滤波出无用的噪声信号。而且，一般能量型传感器输出的电压信号幅度都很低，也许才用仪表放大器进行放大。

与电子系统载波相比，光电系统载波的频率提高了几个数量级。这种频率量级上的变化使光电系统在实现方法上发生了质变，在功能上也发生了质的飞跃。主要表现在载波容量、角分辨率、距离分辨率和光谱分辨率大为提高，因此，在信道、雷达、通信、精导、导航、测量等领域获得广泛应用。

注意事项：1）硬件的逻辑错误是由于设计错误和加工过程中的工艺性错误所造成。这类错误包括错线、开路、短路，其中短路是最常见也是最难以排除的故障。单片机系统往往要求体积很小，印刷板的布线密度很高，由于工艺原因经常造成引线之间的短路。2）元器件失效的原因有两个方面：一是由于元器件本身损坏或性能差，诸如电阻，电容的型号参数不正确，集成电路损坏，或速度、功率等技术参数不合格等。二是组装错误造成元器件失效，诸如电容，二极管极性错误，集成块安装方向颠倒等。

五、结语

采用以上设计后，光电传感器减少干扰。它在严酷环境中能稳定地工作。经过电磁兼容设计，光电传感器可靠性及质量显著提高。（作者单位：沈阳师范大学物理科学与技术学院）

参考文献：

[1]江文杰，施建华.光电技术[M].科学出版社.

[2]张福学.传感器、电子学及其应用[M].国防工业出版社.

测量设计与实施 篇7

在机械零件加工过程中, 由于机床精度、计量器具精度、操作人员技术水平以及生产环境等诸多因素的影响, 产品加工后得到的几何参数会不可避免地偏离设计时的理想要求而产生误差, 即几何量的误差。几何量误差主要包括尺寸误差、形状误差、位置误差和表面粗糙度等。随着数控技术和计算机技术的发展, 机械制造业由传统的生产方式向现代化的生产方式转化, 在多品种、小批量的生产中, 对产品的加工技术要求越来越高, 不仅对产品的尺寸精度要求提升, 而且对产品的形状误差、位置误差和表面粗糙度等方面也提出了更高的要求, 从而要求学生的知识和技能必须提升, 不仅要理解公差配合方面的知识, 而且要具备较高的产品加工和检测方面的技能。

教学现状

由于《公差配合与技术测量》课程的理论性较强, 概念性的解释较多, 所以教师授课时多以灌输式讲解为主, 所授内容比较抽象、乏味, 并且该课程知识点多而杂, 各知识点之间衔接紧密, 承前启后。学生对教师的灌输式讲解容易感到疲倦, 于是出现教师在讲台上讲得滔滔不绝, 而学生在下面听得昏昏欲睡的尴尬局面。

随着多媒体教学方式的推广, 教师可以将《公差配合与技术测量》课程的教学内容制作成Flash形式, 通过动画和鲜艳的色彩对比引起学生的兴趣, 改进粉笔加黑板单调的教学手段, 可在一定程度上提高教学质量。然而就教学过程而言, 依然是教师在讲台上唱主角, 学生未能积极参与其中, 教学效果和质量没有得到较大的提高, 因此, 必须进行有效的教学改革, 以学生为“演员”, 以教师为“导演”, 让学生积极参与到教学之中, 同时将《公差配合与技术测量》课程的知识点合理分配到相关的实践课程中, 使学生在学习时做到工学一体, 实现能力递增。

工学一体化教学改革及实施

(一) 《公差配合与技术测量》课程知识点分配

根据对《公差配合与技术测量》课程知识点的研究分析, 结合知识点内容的特征和学习要求, 可以将本课程的知识点做如下分解。

1.“尺寸的公差与配合的基本概念以及图纸尺寸标注方式”在《机械零件识图与测绘》课程中讲解, 让学生学会简单的零件测量和图纸表达, 在零件的测绘过程中理解间隙配合、过盈配合等配合方式及选择。

2.“技术测量的基本知识及常用计量器具”在《钳工实习》课程中讲解。由于在钳工实习中, 学生要依照零件图纸要求进行零件的制作, 如锉削简单的方形、菱形、三角形等形状的零件, 最后进行零件尺寸的检测。在此实训过程中, 学生通过自己动手实践, 可以掌握常用测量器具如游标卡尺、千分尺、百分表、高度尺、深度尺、角度尺、水平仪、量规等的知识和使用方法。

3.“形状和位置公差及粗糙度”中的直线度、圆度、圆柱度、同心度等知识点放在《机床零件的拆装训练》课程之中;平面度、平行度、垂直度、对称度等知识点放在《机械零件铣削磨削加工实训》课程之中;位置度、圆跳动度、全跳动、线轮廓度、面轮廓度、粗糙度等知识点放在《三坐标仪精密测量实训》课程之中。

(二) 工学一体化教学改革实施

实施1:在《机床零件的拆装训练》课程中的项目——车床溜板移动在水平面内的直线度测量 (见图1) 。

项目内容:在主轴和尾轴的顶尖间顶起一根检验棒, 将百分表固定在溜板上, 使百分表测头触接在检验棒的侧母线上。调整尾座使百分表在检验棒两端的读数相等。移动溜板作全部行程检验。画出运动曲线, 百分表在全部行程上读数的最大代数差值就是直线度误差。

实施2:在《机床零件的拆装训练》课程中的项目——精车外圆件的圆度和圆柱度测量 (见图2) 。

项目内容:精车钢料试件的外圆, 试件直径25mm, 长度110mm。车削时试件用卡盘夹紧 (不用尾座) 试件, 圆度允差0.01, 圆柱度在100mm的测量长度上允差0.01, 粗糙度小于2.5。将百分表固定在溜板上, 使百分表测头触接在试件的侧母线上。移动溜板作全部行程检验, 试件的同一横剖面内最大与最小直径之差为a圆度误差。同一轴剖面内最大与最小直径之差为b圆柱度误差。

实施3:在《机械零件铣削磨削加工实训》课程中的项目——按图纸要求铣削、磨削一个六面体。除了尺寸精度要求之外, 对零件的面的平面度, 面与面的平行度, 面与面的垂直度加工加以控制。不仅要求学生理解图纸的形位公差, 同时要求掌握加工工艺要领, 也要求掌握产品测量技能。

项目内容:进行平面度测量时, 将磨削加工好的零件放在标准检测平台上, 用微测计在80×50平面上取9个测量点, 根据9个点的数据利用旋转法评定平面度误差;进行垂直度测量时, 将基准平面A放置到标准检测平台上, 用百分表在25×50平面上取9个测量点, 根据9个点的数据利用图解法求出垂直度误差;进行平行度测量时, 将基准平面B放置到标准检测平台上, 用百分表在25×80平面上取9个测量点, 根据9个点的数据利用图解法求出两平面的平行度误差。

图6平面平行度测量图

实施4:在《机械零件铣削磨削加工实训》课程中的项目——按图纸要求铣削一个凹槽, 除了凹槽宽度尺寸加工精度有要求外, 对凹槽对称度也提出要求。这就要求学生不仅要掌握凹槽铣削加工工艺, 而且要理解对称度的涵义, 并且知道如何进行产品检测, 从而判断自己加工的产品是否合格。

项目内容:以80×50×25长方体零件为坯料, 在80×25一侧用直径10mm铣刀加工宽度为20、深度为20的凹槽, 宽度20不仅有尺寸精度要求 (公差为0.033) , 而且要求对称于中心线, 对称度0.1。学生在零件加工时, 要掌握加工工艺要领, 先以某一侧面为基准, 控制单边30尺寸, 然后在公差范围内加工20尺寸, 最后检测上下两个30尺寸的实际偏差, 从而可以计算出凹槽的对称度, 据此判断加工零件是否合格。

实施5:用三坐标测量仪测量零件的位置度、圆跳动度、全跳动、线轮廓度、面轮廓度、粗糙度等。此实训项目主要在于培养学生操作三坐标测量仪的能力, 培养学生细心、细致做事的态度。由于三坐标测量仪自身安装了专用测量软件, 具有专业的分析计算能力, 因此, 学生对相关形位公差知识的接受不像前几个项目训练那样具体直观, 更多地在于对概念内容的理解。

在教学实施中, 应遵循“工学一体、能力递增”的原则, 以项目为导向, 以职业实践为重点, 以典型零件加工为知识的载体, 将课程核心知识和专业技能结合起来进行训练, 从而体现教学内容的基础性、交叉性、创新性, 实现教学过程的模块化、情境化。经过一学年5个班级的滚动课程改革实践, 学生的学习兴趣浓了, 主动性增强了, 教师的教学轻松了, 教学效果比以前提高了。有的学生到企业实习, 企业反映学生对公差配合与技术测量方面知识的掌握及测量技能有了明显的进步。企业的评价是教学改革效果最好、最有力的证明。我们将与企业合作, 进一步改革教学内容, 结合企业案例实施教学, 同时利用企业的技术设备, 共同培养社会所需的合格人才。

摘要：《公差配合与技术测量》是机械大类专业的重要课程, 本专业学生必须掌握本课程重要的知识点, 同时还必须掌握相关的测量技能。对《公差配合与技术测量》课程教学进行改革, 将公差与配合的知识点分配到相关的实践课程中, 将枯燥乏味的课堂教学变为有趣的学习并让学生动手制作和检测, 使学生做到工学一体、能力递增, 能够激发学生的学习兴趣, 提高教学质量。

关键词：工学一体,能力递增,公差配合与技术测量,教学改革

参考文献

[1]姜大源.当代德国职业教育主流教育思想研究——理论、实践与创新[M].北京:清华大学出版社, 2007.

[2]徐国庆.职业教育原理[M].上海:上海教育出版社, 2007.

[3]胡荆生.公差配合与技术测量基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2000.

铁路工程测量方法与实施步骤研究 篇8

1 RTK定位原理、方法及作业流程

1.1 GPS-RTK技术的工作原理

GPS-RTK是基于载波相位观测值的实时动态定位技术, 它能够实时地提供观测点在指定坐标系中的三维定位结果, 并达到厘米级精度。GPS-RTK定位由基准站和流动站两部分组成。基准站一般选设在视野开阔、地势较高的高等级已知控制点上, 它主要是对GPS卫星进行连续跟踪观测, 并通过数据链实时地将载波观测数据及基准站信息发送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据, 还要采集GPS观测数据, 并在系统内组成差分观测值进行实时处理, 同时给出厘米级定位结果。

1.2 GPS-RTK定位的作业流程

作业流程如图1所示。

(1) 基准站的设置。根据工程需要在当地收集高等级已知控制点, 并对收集到的控制点进行必要的检测, 以保证起算数据准确可靠。多数情况下, 收集的已知控制点不便于工程直接使用, 此时要在测区内布设若干控制点, 联测坐标与高程。RTK定位测量时, 在选定的基准站上安置接收机, 正确配置参数。 (2) 坐标系统转换。一般工程项目的建设都是在地方独立坐标系中进行, 因此需要计算坐标转换参数。利用控制点 (至少三个) 进行RTK参数修正 (必须解得七参数) , 求出坐标转换参数后, 利用测量控制器即可实时解算出定位点的工程独立坐标。3) 流动站测量定位。坐标转换参数确定无误后, 即可在测区根据工程需要进行相关的测量定位放样和测绘工作。

1.3 GPS-RTK测量技术的主要优点

(1) 可大幅度地减少控制测量的工作量。在常规地面测量中, 一般按“先控制, 后碎部”的原则, 首先逐级布设测区控制网, 然后再利用控制点进行碎部测量。而GPS-RTK技术则可免除繁琐复杂的分级控制测量工作, 只需在测区布设少量控制点以建立基准站即可满足需要。 (2) 可全天候作业。在任何时间任何地点, 只要能同时接收到4颗GPS卫星的信号, 并满足一定的几何图形条件, 即能进行正常作业。 (3) 可根据要求精度来设置。实践表明:当观测条件良好时, 采用性能良好的双频接收机观测2s~5s即可得到厘米级的定位结果, 并且测量误差不会逐点积累, 能显著降低外业返工率。 (4) 测量过程直观。采用R T K进行测量定位放样时, 利用流动站接收机的测量控制器能直观地对测量过程进行有效控制, 能及时查看坐标定位精度, 这是常规测量技术无法实现的。 (5) 在地形起伏大、植被茂密的地区进行测量时, RTK技术能很好地解决测量过程中因通行、通视不便而造成的难题。

2 工程概况

某12km铁路工程项目穿过一省级森林公园, 沿线地形复杂、山体高差较大 (最大值达400m) 、植被茂密、荆棘丛生。该铁路工程由隧道、桥梁、路基等分项工程组成, 其中隧道11座, 共长12901m (左、右线合计) ;特大、大、中桥13座, 共长7359m (左、右线合计) , 匝道桥长5030m;桥、遂连接路线长约1500m。工程所处的特殊地理地形条件和工程自身的复杂性, 对工程测量工作提出了很高的要求, 同时, 项目工期要求十分紧迫, 又进一步加大了测量工作的难度。

3 测量方法与步骤

3.1 基准站设置

由于收集到的已知控制点距线路较远, 因此在线路附近按规范要求布测了15个平面兼高程控制点, 用作GPS基准站。平面控制网按C级GPS静态相对测量精度施测, 并按三等精度联测水准高程。相邻控制点平均间距大约为1km, 最大间距为3km左右。

3.2 坐标转换参数的确定

由于本项目所在区域地理环境的特殊性, 采用常规测量方法很难在短时间内完成如此大工作量的测量工作, 因此必须应用先进的G P S-R T K技术。使用的仪器为Trimble 5700型GPS接收机, 转换参数的确定有两种方法。

(1) 利用RTK设备中测量控制器在现场进行测算, 首先从平面控制点中选择至少三个点 (三个点均要有高程) , 将其准确的当地坐标输人控制器中, 然后在现场进行逐点定位测量, 观测时间不少于5min, 当三个点测量完成后, 既可利用测量控制器中的自带软件计算出坐标转换参数。通过实践证明这种方法在现场花费时间较多, 并不实用。 (2) 利用步骤1中得到的各个控制点的大地经纬度和测算出的当地坐标, 在内业中计算得到坐标转换参数, 直接将参数输人测量控制器。实践证明, 这种方法算得的参数准确、花费时间较少。

得到参数后, 在现场对控制点进行检核测量, 每个检查点上观测3s。将GPS静态观测成果与RTK观测成果进行对比, 对比结果见表1。

由表1可得知, RTK定位成果能满足铁路工程中一般测量工作的精度需要。

3.3 分项测量

(1) 普通控制测量。在收集的已知点或利用相对静态技术加密的GPS控制点上, 采用RTK技术连续观测3min~5min加密测设部分控制点, 满足局部区域使用全站仪进行分项工程测量的需要。

(2) 定线放样。预先在测量控制器中输人线路中线的曲线要素, 即可自动生成线路图。在整个放线过程中, 控制器实时显示测点里程和偏移距, 从而指导线路放线工作。

(3) 地形测绘。利用RTK进行沿线及各工点局部地形测绘, 因为一台基准站可以同时供多个流动站使用, 因此外业测量中可以分若干小组同时开展工作, 能显著提高测图效率。采用这种技术可独立地完成绝大部分的地形测绘工作, 当测点位于高山密林且地势特别低洼处时, GPS信号严重受阻, 则可采用RTK与全站仪相结合的方法测绘局部地形, 即利用RTK技术测设必要的图根点, 再设全站仪进行碎部测量。实践证明:RTK技术与常规地面技术的合理组合是解决复杂条件下地形测绘的一条切实可行的途径。

(4) 纵、横断面测量。本工程包括了隧道、桥梁和路基等多个分项工程, 纵、横断面测量工作量大、工期紧、精度要求高, 且现场地形情况十分复杂, 若采用常规的地面测量方法, 不仅效率低, 而且很难保证测绘成果质量。本项目中采用R T K技术进行工程地形断面测绘, 达到了灵活、高效和质优的效果。

(5) 专业调查与测绘。本项目设计中要求进行桥梁、隧道、路基等各个专业的调查和测绘工作, 比如改河改沟调查、涵洞调查, 被交叉道路 (管线) 调查, 线路附近重要建 (构) 筑物调查等, 这些工作不仅要进行实地调查, 还要进行必要的测绘。采用RTK作业就能真正做到需要什么测量什么, 避免了常规方法作业时频繁支点和搬站的劳累, 提高了工效, 保证了成果质量。

4 结语

GPS RTK技术的引进和应用, 导致了铁路工程测量模式的一次根本性变革和发展。实践证明, RTK技术能显著提高测量效率、缩短工期、降低成本, 同时具有精度可靠、方便实用和灵活多变的突出优点, 它为复杂地形条件下的铁路工程测量开辟了一条崭新的和切实可行的技术途径。在山区复杂地形条件下进行铁路测量时, 应采取有效措施克服RTK技术的不足, 以提高测绘成果精度和作业效率。

在地形起伏较大、森林茂密的山区或建筑密集的城区, 基站与流动站之间的数据链通讯难度显著加大, RTK的最佳作业半径往往比标称的有效作业半径小许多, 因此, 一般认为作为基准站控制点的点间距应在标称半径的2/3以内, 考虑到铁路工程的复杂性, 作者认为相邻控制点间距宜小于标称半径的1/2倍, 且RTK作业半径宜控制在5km~8km以内。

同时, 基准站应尽可能设在地势较高处。利用RTK进行工程测量时, 控制点的数量比以往大大减少, 各测点坐标均依据基准站解算而得, 与传统作业模式相比, 其测量检核条件也明显减少, 因此, 必须采取已知点校准、重复测量等手段来检查测量成果的精度及其可靠性, 作业过程中必须通过GPS接收机控制器实时监控基准站和流动站的定位质量, 同时必须严格遵守GPS测量中的相关技术规定, 以确保测量成果的质量。

RTK技术具有很多优点, 但同时也存在着一些缺点和不足, 因此在实际测量中的质量控制是一个不容忽视的问题。作者认为, 制定RTK测量方面的技术规范乃当务之急, 值得有关部门高度重视。

摘要：本文基于笔者多年从事铁路工程测量的相关工作经验, 以GPS RTK技术在铁路线路测量中的应用为研究背景, 深度探讨了GPS RTK技术用于铁路工程测量的必要性、作业流程和优点, 论文结合笔者参与的具体工程实例进行了剖析, 给出了具体的操作流程, 全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：GPS RTK,线路测量,定线测量,断面测量,定位测量

参考文献

[1]卢吉锋.RTK和全站仪在线路工程横断面测量中的应用[J].科技资讯, 2010 (1) :66-67.

测量设计与实施 篇9

量值溯源性与量值传递

溯源性在20世纪90年代进入我国，是一种新的量值保证方法，是对我国“量值传递”的量值保证方法拓展和补充，量值传递和量值溯源是两个互逆的过程，存在如表1所列的不同。

通过对比可以发现，量值传递是上一级量值检定部门将自身的量值传递给低于其准确度等级的部门，主要是指国家强制性检定的内容。而量值溯源是通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准值能够与规定的参考标准联系起来的一种特性，它要求设备使用权人针对自己测量标准的相关量值，自主地与向一级技术机构追溯高于自己准确度的量值，确定自己的准确性。溯源和传递的主要区别在于溯源是自下而上的活动，带有自主性;量值传递是自上而下的活动，带有强制性。

中国执行量值传递的最高法制计量部门为中国计量科学研究院，各省、市行政区设置相应的计量机构, 负责本地区的量值传递工作。此外, 国务院所属部分有关部门也按行政系统和领域系统组织量值传递网，负责本系统的量值传递工作。

实现量值传递，需要各级计量部门根据有关技术法规的规定，对所属范围的各级计量器具的计量性能(准确度，灵敏度，稳定度等)进行评定，并确定是否符合规定的技术要求。这项工作称为计量器具的检定。使用计量器具的部门要对所使用的各种计量器具进行周期检定，以保证本部门的量值统一，并在规定的误差范围内与国家基准保持一致。

按照《计量法》第9条的规定，县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面的列入强制检定目录的工作计量器具，实行强制检定。实行强制检定的工作计量器具的目录和管理办法，由国务院制定。

溯源性的目标是使测量结果不论何时何地都应具有可比性。溯源性要求的“不间断的比较链”在重量、长度，或其他参数测量工作中，是指通过不同级别的测量程序，参考物质(标准)和校正物而实现的连续测量，用一个测量程序为某一物质定值，该物质用做下一级测量程序的校准物，依此类推。比较链亦称溯源链。

“规定的参考物质(标准)”与被测对象的联系可以是直接的，也可以通过中间测量程序和校准物间接进行，溯源链可长可短，在实际工作应使溯源链尽可能的短。

“不确定度”是评价溯源性的指标，与参考系统的联系有关。在给出溯源性时，也应给出每一步溯源的不确定度，以说明最终结果与参考系统联系的质量。

量值溯源的对象是组成测量设备的每个量值。一些测量设备只测一个量值，如电子称，只需要溯源重量，另一些测量设备可测多个量值，如万能表，需要对电流、电压、电阻三个量值溯源。

量值溯源的方法

测量时应根据测量设备的具体应用，合理选择溯源途径。实现量值溯源最重要的方式是检定和校准。可以依照我国的“计量检定系统图” (见图1) 选择自上而下的量值传递方式，也可以依照我国的“量值溯源体系图” (见图2) 选择自下而上的量值溯源方式。

量值溯源的主要方法见表2:

实现测量设备的量值溯源, 有助于获得准确的测量值, 组织在量值溯源方式选择方面, 具有较强的自主性和灵活性。量值溯源是测量设备质量保证的重要因素, 现已成为世界各国的组织追求测量准确度的自主行为。

参考文献

[1]《计量法》, 1985年9月6日颁布, 1986年7月1日施行。

[2]JJF1001-1998, 通用计量术语及定义, 中国标准出版社, 2002年。

[3]国家计量检定系统框图汇编, 中国计量出版社, 2001年。

测量设计与实施 篇10

滹沱河特大桥是张石高速公路石家庄北出口支线工程跨越滹沱河的一座特大桥梁。其主桥采用40m+200m+40m 三跨连续中承式提篮系杆拱桥, 如图1所示。大桥采用立支架拼装, 然后竖向转体合拢成拱的先进施工方法。

转体施工是滹沱河特大桥工程的核心部分, 必须通过可靠的技术措施, 保证转体施工安全、顺利地实施。而转体观测又是确保大桥转体施工过程按设计要求安全、准确地实施的重要工作。为使转体观测工作有计划、高效率地进行, 特制定了观测方案和操作规程, 通过全体观测人员的认真努力和协调配合, 确保转体施工的控制, 使各项指标均满足设计要求。

2准备工作

2.1人员组织安排

根据工作需要, 设立观测组组长一名, 总体负责此次观测工作;桥两侧各设一名主管测量工程师, 具体负责各侧的所有观测工作;另设测工若干名。做到人人有岗、人人有责, 保证观测工作顺利进行。

2.2技术准备

熟悉有关技术资料。全体观测人员必须认真学习有关转体施工设计文件、图纸、施工方案及实施细则, 了解有关观测工作的要求。

技术交底。由总工和技术负责日向全体观测人员作全面的技术交底, 使每个成员都清楚自己的岗位职责、工作内容及有关技术要求。

准备转体施工观测记录计算表格及数据。

2.3仪器检校

由于观测项目很多, 仪器必须全部经过检校, 确保观测成果的精度。为了保证信息指令的畅通, 通讯工具 (主要是对讲机) 必须有足够数量。

3观测方案

3.1测点布置

根据转体施工的需要, 为方便观测及数据整理, 把主桥两侧的四个控制点统一转换为以主桥中心为坐标原点, 以线路中线前进方向为Y轴, 以横桥向为X轴的施工坐标系坐标, 坐标系X、Y、Z轴遵循左手螺旋法则 (全站仪用坐标系) 。现场采用两台全站仪三维坐标控制。

按设计分为三阶段:现场拼装、竖转、合拢。

观测项目包括:主、边拱特征截面的轴线偏位及标高;提升支架的纵横向偏位;拱座特征点坐标变化。

测点布置要求:必须保证在转体任何阶段都能观测到所需的数据;从安全方面考虑不用人工持镜, 采用固定反光粘标的方法;确保测点安全可靠。测点布置方法:根据观测项目的要求和测点布置原则, 采取以下方法进行观测。

在施工全过程当中, 主、边拱肋及提升支架的轴线偏位采用全站仪三维坐标观测法, 在主、边拱的特征截面 (拱脚、1/4L、3/8L、拱顶) 对应处设置观测点, 如图2所示, 分别用全站仪观测其轴线偏位及标高。

在拱肋特征截面拱肋外弦管顶缘上焊接一螺母把反光粘标拧上去。这样既不需要人工持镜, 也能保证在任何阶段都能观测。

拱座位移变化测量精度要求高, 为了减小人工立镜造成的误差, 也采用反光粘标固定在各特征点处。

3.2测站点布置

为了确保观测成果的可靠性, 必须对桥两侧的施工控制点进行复核。按照观测需要布置合适的测站点。

施工控制点复核。从设计院提供的控制点BK9、G004、BK15、BK16引出全桥导线控制网。并把主桥四个控制点纳于其中的控制网, 导线点于水准点同时复核。满足误差要求的控制点保留使用。不满足误差要求的控制点需计算采用新值。

测站点布置要求。必须保证在转体施工任何阶段都能观测所需数据, 最好不搬动仪器, 如果由于通视受阻, 也应尽量少搬动仪器;要充分考虑各阶段的需要, 并且增设部分备用点;竖转到位轴线控制点特别关键, 要保证其精度。

测站点布置在主桥38#、41#墩两侧共设四个控制点ZQ1、ZQ2、ZQ3、ZQ4, 以40#侧为例具体介绍。

在竖转阶段, 观测主、边拱轴线偏位及标高、提升支架纵横位移情况。由于测点采用三维坐标控制, 将测站点安置在ZQ3、ZQ4点, 对各个特征点都通视, 可以满足竖转全过程的观测要求, 不需搬动仪器。

在合拢阶段, 则可把仪器置于ZQ1、ZQ4点用两台全站仪对主拱轴线偏位及标高观测。

4转体施工观测

准备工作做好, 在正式转体施工之前, 搞一次“实战演习”, 全体观测人员按照观测计划和要求, 实际操作演练。一方面是熟悉操作;另一方面是发现问题, 及时解决。转体施工观测项目精度要求允许误差见表1。

4.1竖转阶段

竖转前, 所用的观测项目都观测一次初始值, 作为以后比较的依据。

4.1.1 主拱脱架

主、边拱标高在主拱脱架前每个提升阶段各测一次, 配合竖转组提供的提升力来判断其所处状态。

每次提升完后, 我们立即观测、记录、计算, 尽快将数据报指挥中心。两侧拱肋尽量做到同步观测, 保证观测成果的一致性和真实性。然后直至观测到主拱脱架。

主拱轴线偏位是和两拱肋高差变化同步, 当两拱肋高差较大时, 轴线偏线偏位相应就大。每次提升完后, 同样是立即观测、记录, 把观测数据报指挥中心。

主提升支架偏位观测结果对判断转体施工的安全性很重要, 观测人员随时随地都要向指挥中心报告观测值。主拱位移观测同样也按要求每阶段都进行观测记录。

4.1.2 主拱正式竖转

如果竖转过程操作正常, 竖转速度基本上可以按照设计方案进行。各观测点照常按要求观测、记录, 向指挥中心报数据。当指挥中心发现某项值误差过大时, 会下令竖转组暂停提升, 经过分析, 然后下令观测组与竖转组配合对索力作相应调整, 使其误差符合要求。实际施工过程中只要主拱轴线偏位超过8cm 或两侧拱肋高差达20cm时, 就要对索力进行调整;提升支架纵向偏移达5cm (朝主拱方向) 时也要调整索力。

4.1.3 竖转到位

竖转到位时主拱L/2处标高控制很重要。为了保证施工安全, 应按比例来设计值低, 从而控制竖转到位标高。

离控制值还有1m时观测值就采用倒读数来报值, 使指挥中心和竖转组随时知道当前的状态, 便于把握提升的速度。就这样逐渐提升至控制标高。整个竖转过程最后是由L/2处标高来控制, 所以必须对它实行跟踪观测, 当然还有L/4处及其他点, 也是提供调整提升索力的依据。

4.2 合拢阶段

1) 2m合拢段合拢前作一次主拱L/2、L/4 处标高和轴线观测。

2) 合拢过程

跟踪观测主拱L/2处标高, 提升主拱, 使L/2处标高达到设计合拢标高。此时观测L/4处标高, 比较其误差值。顶紧并调整花篮螺杆和L/4处提升力直到拱肋内力与线形达到设计理想状态。完成合拢, 观测L/2、L/4处标高。

3) 合拢至无铰拱状态

合拢段焊接过程观测L/2、L/4处标高。放松提升索后, 整个拱结构呈两铰拱状态, 此时观测L/2、L/4处标高及轴线偏位。主拱脚上下弦杆连接段焊接过程观测L/2、L/4处标高及轴线偏位。主拱脚混凝土封固完成后, 观测L/2、L/4处标高及轴线偏位。至此, 整个转体施工就全部结束。

5结束语

介绍了提篮式钢管拱桥在竖向转体施工中的空间定位关键技术, 随着竖向转体施工工艺的逐渐成熟, 施工中的测量控制尤为重要, 值得我们进一步总结经验, 推广应用。

参考文献

[1]陈克坚.水柏铁路北盘江大桥转体施工设计关键技术[J].铁道标准设计, 2004, 14 (9) :11-14.

[2]宋祥武.桂江三桥钢管拱竖转施工技术[J].铁道标准设计, 2001, 11 (1) :22-24.

测量设计与实施 篇11

关键词：土地测量；信息化；教学设计；教学实践

土地测量与制图是土地资源管理专业的一门专业基础课，是运用测量学、遥感技术对各类土地的数量、分布、地形等特征进行测量和绘图的一门工作。目前，面向于土地资源管理专业的土地测量与制图教学的现状，无论教学内容与教学手段，还是教学设计都滞后于现实的需求。鉴于此，笔者提出应用信息化手段解决以上问题。

目前，信息技术在教育领域得到广泛和深入的应用。我国高校教育信息化经过近十年来的快速发展，信息化教学基础设施建设越来越受到高校的重视，诸如广东财经大学引入了美国Blackboard公司开发的数位教学平台（下文简称“毕博平台”）。这些信息化教学平台不仅丰富了教师的教学方式和手段，而且极大地提高了学生的知识获取能力。但是，在教学信息化过程中，如何通过信息化教学平台开展有效的教学活动，仍然需要进一步的实践和探讨。

一、传统的土地测量与制图教学模式的现状

土地测量与制图的基本内容是测定和表达土地及其附着物的数量、分布、界线、地形和利用特征等。传统的教学模式造成了学生感觉在课堂上学习的理论知识枯燥无味，甚至产生抵触情绪。此外，学生对理论知识的理解和掌握不到位，导致了只能机械地按照教师的指导和实验指导书上的相关技术要求进行仪器操作和实验，但是对实验原理、目的和结果茫然不知。这就需要教师反复地亲自操作和讲解，学生才能完全掌握理论知识和技术方法，教学效率大打折扣。同时，土地管理工作是一个不断科学化、规范化和信息化的过程，土地测量与制图的理论、技术和方法也在不断发展变化，新的技术也随着土地管理工作的深入而不断涌现，这对传统教学模式及其思想带来了巨大的挑战。

二、土地测量与制图的信息化教学设计与实践

1.信息化教学设计

（1）总体目标设计：以信息技术为支撑，以网络为载体，实现课堂教学与网络学习的无缝结合。（2）能力目标设计：通过以信息技术为基础的复合式、立体式教学，实现5个模块的教学内容（详见课程内容设计）驱动。学生能运用网络平台提供的资源分析相关理论和技术方法；能根据基于网络的实时考核结果分析学习中存在的问题，并为优化课堂教学和网络学习相结合的教学模式提供依据。（3）素质目标设计：①具备应用信息技术的学习能力；②具备较强的计算机制图和测量仪器的操作能力；③利用网络平台进行测量数据交互分析与处理的能力；④创新能力；⑤与人沟通的能力和团队协作的能力。（4）课程内容设计：共设计5个模块的教学内容（共48个学时），分别为：①毕博平台资源辅助的测量基础理论教学（12学时）；②地学基础知识与地图投影flash模拟辅助教学（6学时）；③测量仪器实操与基于影像视频的测量仪器操作教学（6学时）；④线上线下结合的实验数据分析与处理（12学时）；⑤线上线下结合的测量成果检验检核（12学时）。（5）课程过程设计：课程过程由5个阶段构成：①课堂与网络结合的理论、技术方法和仪器操作讲解；②应用毕博平台进行深入探究，理解理论知识，掌握技术方法；③教师通过网络平台进行引导、提出建议与资源优化；④师生共同讨论解决方法，提高学生学习的积极性；⑤总结体验，能力升华。（6）课程考核设计：分为4个考核项目（总分100分）：①网络讨论的参与程度（30分）；②利用毕博平台的辅助学习（50分）；③网络交流、表达和信息利用能力（10分）；④网络平台建设建议（10分）。

2.信息化教学实践

信息化教学实践是以教学设计为向导，在教学中充分利用网络技术及信息技术，一方面提供多媒体动画模拟、三维地学模型等信息化手段辅助学生对基础理论的学习，另一方面建立仪器操作、实验讲解等影像视频库，辅助学生对仪器和实验过程的认知。此外，开展毕博平台的课程教学改革，突破单纯的课堂教学模式，课堂的教学组织过程不再以PPT为主，而是结合网络实现多种媒体交叉的教学组织过程，同时应用毕博平台建立教师与学生及学生之间的互动交流平台。具体的教学实践归纳为5个方面：①通过Flash等工具设计多媒体动画模拟，建立图文一体化的教学形式；②结合视频对测量仪器的操作步骤和实验过程进行讲解，建立一个实践和理论教学无缝衔接的教学模式；③建立课程各主要章、节的优质多媒体课件和课程习题、试题库；④设计灵活的课程、教师与学生的交流互动形式，开展网上在线专题讨论等；⑤针对课程教学的组织、形成和内容设计、实施过程中存在的问题及解决方法进行总结。

本文从测量学的学科特点出发，提出以信息化教学设计和实践，解决课程教学中理论与实践教学协同化、同步化问题。同时，以强化课程“导学、助学、促学”为指导，构建课程教学中“强化网络学习，优化课堂教学”的教学组织形式、教学机制和教学设计。从教学实践来看，土地测量与制图的信息化教学极大地提升了教学效率。同时，与传统教学模式相比，课堂教学的有效性得到极大提高。

参考文献：

[1]詹长根，唐祥云，刘丽.地籍测量学（第2版）[M].武汉：武汉大学出版社，2008：1-8.

[2]赵军华，李笑，田华.测绘工程专业地籍测量学课程教学改革探讨[J].测绘通报，2011（6）：90-93.

[3]欧龙.高职工程测量技术专业2+1人才培养模式下地籍测量课程教学改革探讨[J].全球定位系统，2013，38（1）：96-98.

[4]朱淑丽.地籍测量教学中存在的问题与对策[J].安徽农业科学，2007，35（11）：3387-3380.

[5]黄纯国.利用混合学习模式提升教师信息化教学能力的研究[J].现代教育技术，2010，20（7）：62-65.

[6]王纬，王妍莉，田健.“现代教育技术”公共课教学实证研究[J].电化教育研究，2010（1）：116-120.

[7]姚巧红，李玉斌，刘德山，胡卫星.面向新课程的教育技术公共课教学改革研究[J].电化教育研究，2007（12）：76-81.

测量设计与实施 篇12

通过上面GPS定位方法的分析, 我们知道, GPS绝对定位在定位精度方面是比较低的, 因此, 公路控制测量中主要采用GPS相对定位技术。首先, 选定己知坐标及精度满足要求的地面控制点与GPS控制点, 应用GPS静态定位方法联合观测, 建立测区首级平面控制网, 然后, 应用GPS动态定位技术对平面控制网进行加密测量。下面结合具体工程项目说明如何应用GPS定位技术布设四等级平面控制网、作业和平差的方法。

1 工程概况

某公路是连接南宁与贺州等城市的重要通道。该公路拓宽改建工程全长48.07km, 拓宽后的道路从原先的双向4车道改建为双向8车道。

2 GPS点的布设与实施

本工程基础平面控制采用GPS测量, 按照《公路勘测规范》 (JTC C10-2007) 中四等网技术标准实施。以二等点“G2035、G2015”作为起算点进行布网。

设计GPS网的精度为四等, 结合本工程的具体情况, 沿线路走向布设GPS点, GPS网采用边连式, 组成网中的基线有一定数量的多余观测, 以增强成果的可靠, 取“G2035、G2015”两点作为四等G P S控制网的起算点, 以取得了可靠的坐标转换参数。

根据线路情况, GPS首级网拟布设成带状大地四边形锁的形式, 点对点之间相互通视。平均400m~500m左右布设1对G P S点。全线共布设1 0 7点四等G P S控制点。

控制点均选择在施工红线之外且满足通视要求和相对稳定。点位选设时避免了各种电磁波对G P S卫星信号的干扰、以及因施工的影响而产生点位的变动。控制点分布均匀, 相邻边长之比小于1/2。

GPS地面平面控制点的造埋如图1所示。

(1) GPS坐标系统及起算依据。

(1) GPS测量采用坐标系为深圳城市坐标系 (参考1954北京坐标系转换) 。

(2) 1954年北京坐标系为北京54椭球。

(2) 四等GPS控制网的主要技术指标如下。

(1) 每对相邻点的平均距离 (km) 1。

(2) 固定误差≤5 m m。

(3) 比例误差≤3ppm。

(4) 最弱相邻点的相对中误差为1/35000。

3 GPS观测

3.1 使用仪器

使用6台Ashtech型静态单频GPS接收机 (标称精度为5mm+1ppm) 进行GPS网野外数据采集。

3.2 作业时基本技术要求

卫星截止高度角≥15°;同时观测有效卫星数≥4;平均重复设站数≥1.6;同时观测有效卫星数≥4;时段长度≥60min;数据采样率 (S) ≤30s

3.3 观测方式

每时段观测均量取天线高两次, 其互差不超过3mm, 取平均值作为最后天线高。

3.4 外业数据检核

(1) 同一时段观测值的数据剔除率不易大于10%。

(2) 重复基线的测量差值

(3) 各级GPS网同步环闭合差需符合下式规定:

(4) 各级GPS网异步环或符合路线坐标闭合差需符合下式规定:

(5) 无约束平差中, 基线分量的改正数的绝对值需符合下式规定:

式中:n为闭合环边数;σ为仪器的标称精度。

4 GPS内业解算

4.1 数据后处理

(1) GPS观测数据内业编辑输入相关点位信息后, 采用接收机配备的商用软件Ashtech solutions 2.5进行基线解算, 保证每一条基线都求出整周模糊度。

(2) 重复基线较差和非同步环闭合差的检核仍按外业基线检核时的要求进行。

4.2 网平差

(1) 对整网进行无约束平差并检核GPS网的观测质量。以所有独立基线组成闭合图形, 以三维基线向量及相应方差协方差阵作为观测信息, 以网一点的WGS-84系三维坐标作为起算依据, 进行全网无约束平差。

(2) 对整网进行二维约束平差。以深圳市平面控制网GPS点“G2015、2035”作为起算数据, 对控制网进行二维约束平差计算。

5 GPS精度评定

5.1 环闭合差统计

如表1所示。

5.2 基线残差统计

如表2所示。

5.3 平面平差基线相对精度统计

如表3所示。

5.4 gps点位中误差统计

100%的点位精度在1.0cm以内, 其中46%精度小于0.5cm。

以上充分说明观测数据合格, 基线解算质量良好, GPS网的测量精度满足四等要求。

6 结语

随着城市建设规模日益扩大, 今后遇到高速公路拓宽改建的项目会越来越多, 在保证工程进度及精度要求下, 如何将GPS技术在大型工程施工控制中灵活运用是一个只得探讨的课题。通过本工程的实践笔者得到如下一些体会。

(1) GPS观测受到各种外界因素的影响, 有可能产生粗差和各种随机误差, 为了对GPS观测成果进行质量检查, 保证成果的可靠并恰当地评定精度, 就要求由非同步独立观测边构成闭合环或符合线路。作业时不应将非独立边作为独立观测边处理, 更不能将同步闭合环当作非同步闭合环。

(2) 对GPS网进行图型设计时, 应使闭合环的边数小于规范的规定, 仅允许个别闭合环的边数等于规范的边数, 为了使外业观测有计划的进行, 避免GPS独立边选择的随意性, 便于及时检查观测结果。宜按设计网图选定GPS独立边, 必要时, 在经过技术负责人审议后, 可根据具体情况作适当调整。

摘要：本文基于笔者多年从事工程测量的相关工作经验, 以基于GPS的公路工程平面控制测量技术为研究对象, 探讨了其在贺州某高速公路控制测量中的应用思路。全文来自于笔者长期的研究心得, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：公路,控制测量,GPS,精度

参考文献

[1]周忠漠, 易杰军, 周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].北京:测绘出版社, 1995.

[2]张雨化, 公路勘测设计[M].武汉:人民交通出版社, 1986.

[3]刘基余, 李征航, 王跃虎, 等.全球定位系统原理及应用[M].北京:测绘出版社, 1992.

[4]中华人民共和国交通部.公路勘测规范[M].北京:人民交通出版社, 1999.

[5]中华人民共和国交通部.公路全球定位系统 (GPS) 测量规范[M].北京:人民交通出版社, 2000.