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                    GPS-RTK技術在高速鐵路工程測量中的應用性及優勢

                    來源:江西建材 作者:汪兆銳
                    發布于:2021-12-18 共3336字
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                    【第1-2篇】工程測量畢業論文(熱門推薦6篇)
                    【第3篇】水利水電工程測量的誤差影響因素及解決方法
                    【第4篇】橋梁工程中工程測量的具體應用及注意事項
                    【第5篇】3S測量技術在水利水電工程測量中的作用
                    【第6篇】 GPS-RTK技術在高速鐵路工程測量中的應用性及優勢

                    工程測量畢業論文范文第六篇:GPS-RTK技術在高速鐵路工程測量中的應用性及優勢

                      摘要:文中著眼于GPS-RTK技術的原理及應用優勢,分析了其在高速鐵路工程測量中的應用性,為高速鐵路施工建設提供有效支撐。

                      關鍵詞: GPS-RTK技術;高速鐵路;加密測量;控制網;

                      作者簡介:汪兆銳(1986-),男,甘肅武威人,本科,講師,主要研究方向:工程測量。;

                      Abstract:Focusing on the principle and application advantages of GPS-RTK technology, this paper analyzes its application in high-speed railway engineering survey, so as to provide effective support for high-speed railway construction.

                      Keyword:GPS-RTK technology; High speed railway; Intensive measurement; Control network;

                    GPS-RTK技術在高速鐵路工程測量中的應用性及優勢.png

                      1 GPS-RTK技術的應用原理

                      GPS技術是由1994年美國建成的衛星導航定位系統衍生而來,其發展與應用驅動了工程測量技術的全新變革,促進了測量方法的轉變。GPS-RTK技術融合了GPS定位技術及RTK載波相位差分技術雙重優勢,可在不同野外條件下實現工程三維坐標的厘米級測量,并通過差分觀測值的實時處理,完成高效、精準的三維定位,具體而言,GPS技術利用定位衛星,對測量目標物進行定位及動態導航,以實時獲取其三維位置[1,2],但是,其測量需預先獲取載波相位觀測值。而RTK技術作為載波相位差分技術,是GPS技術的創新應用,其由基準站接收機、數據鏈、流動站接收機組成,測量應用中通過基準站實時觀測定位衛星的數據值,并基于數據鏈間接將其傳輸至流動站,流動站接收機在接收觀測數據后,將依據相對定位原理對該數據進行實時處理,通過坐標轉換后,即可提供測量目標的厘米級三維定位結果?梢奊PS-RTK技術實則全球定位及載波相位差分技術的組合,RTK技術是GPS技術的一種新型應用形式,兩者實現優勢互補,GPS為RTK技術應用提供了動態定位導航的支撐,而RTK技術設站1次即可實現4km范圍目標的精準測量[3],簡化了測點數量及測試工作量,且可適應各類內外業測量工作,無需人力參與測繪工作,提升了測量的效率,有效彌補了GPS技術的不足。

                      2 GPS-RTK技術在高速公路測量中的應用

                      高速鐵路投建體量大、成本高,一旦測量不精準,將直接影響工程項目的順利實施及經濟效益,為此,在使用GPS-RTK技術進行測量時,需綜合考量各類影響因素,做好充分的準備工作,以提升測量的效率和精度,具體應用過程及要點如下。

                      2.1 GPS-RTK測量應用的準備工作

                      高速公路通常布設在野外,地形復雜、崎嶇多變,周圍的施工條件多變,測量難度大,要實現實時、高效地測量需匹配高素質的測量人員、高精準的GPS、RTK儀器設備。首先,要根據高速公路測量的地形條件、測量需求,選取GPS、RTK、水準儀、全站儀等測量儀器設備,全面檢測各設備的腳架、棱鏡、水準尺等配件,并設置、校正測量參數,以最大限度地規避測量誤差;在進行實地測量之前,需選調合格的專業測量人員,并做好上崗前的培訓,讓其熟練掌握GPS-RTK在高速公路工程測量中的操作流程、要點;同時,為采用GPS-RTK技術進行高速公路的精準測量,基準站應布設于測量區域中心、地勢高且開闊的位置,盡量避開周圍的構筑物、高壓輸電線路,以免影響GPS定位精準度,且所選測點應均勻分布于整個測區,具有典型特征;RTK實時獲取測量目標三維坐標時,需對重復的測控電位復合2~3個點,以確保采集數據的準確性。同時,因GPS-RTK技術采用WGS-84世界大地坐標系,需將其轉換為公路測量工程坐標,轉換方式存在兩類,一類是在已知GPS測控點上設置基準站的情況下,可根據現有的GPS靜態觀測數值,在測控點坐標輸入該值即可完成坐標轉換;另一類是配設基準站的情況下,可基于測控點坐標數據直接進行坐標轉換。同時,在進行測量時,需預先在2個以上的GPS已知控制點上進行點校正,具體而言,在3~4個已知控制點上設置GPS流動站,校正已知點坐標與采集的WGS-84坐標,以實現坐標準換。

                      2.2 測量區控制網構建中的應用

                      GPS-RTK技術利用衛星定位,利用靜態測量方法,基于測控點彼此連接的布設形式,建構高速公路測量區平面交叉控制網絡,且需嚴格把控各測控點的間距,將其限定在5~8km,利用RTK技術精準測算平面內準確的坐標點,以識別不同的GPS控制點,在進行自適應調整后,即可根據各測控點坐標進行測量放樣。同時,GPS為全球定位系統,在高速公路測量中的大地高程適用性差,需將其轉換為實用性的高程,為此,需利用RTK布設高程控制網絡,尤其在復雜、崎嶇的測量區域內,因GPS信號受到諸多干擾,此時,RTK技術布設的高程測量網絡采集數據的精準度受限,可引入全站儀、水準儀等設備,將其與RTK技術融合以通用,來建構測區的高程控制網絡。最后,需對構建的控制網進行復核及加密測量,可分設2組分別進行平行交叉控制網及高程控制網的復核及加密測量,具體將基于首級控制網開展,通過在高速公路線路上分設不同首級GPS控制點及高等級水準點,利用靜態GPS進行外業采集,并通過內業處理完成復測工作,以確?刂凭W達到規范要求。

                      2.3 導線加密控制點的應用

                      完成控制網復測后,需對加密控制點位進行位置選擇、觀測,首先,導線加密點的位置選擇需結合高速公路現場測量條件,盡量規避與橋梁、涵洞等構筑物毗鄰,便于測量施工,選點時,可先利用RTK技術對測區構筑物位置進行初步快速放樣,將高速公路測量線路上全部構筑物及相關設施有效標識出來,并結合測量需求,以便于放樣、施工,設置16個加密控制點位。而后,在加密點埋設穩定3~4d后,啟動導線、水準外業加密工作,利用大概5d的時間,使用GPS技術進行外業采集、數據觀測、內業處理、檢核、平差等工作,最終完成導線加密點的觀測,其平面、高程點位的觀測精度應分別為±15 mm、±20mm以下[4,5].

                      2.4 線即邊坡放線中的應用

                      GPS-RTK技術高效、精準的測量優勢,極大地提升了高速公路測量的效率和水平,與以往需要多人進行放線操作不同的是,該技術應用可通過1人,而非采用兩兩一組的放線方式,因RTKD技術自帶線路設計、放樣功能,為此,實地測量時,利用RTK技術的"放樣功能",預先上傳放樣的坐標數據文件或現場編制放樣數據,通過直接輸入高速鐵路線路的起始點坐標、半徑、曲線轉角、線路截面截面數據、邊坡坡度等參數,自動測算出RTK流動站目前位置及測量工程位置的坐標差值,基于該差值縮減放樣點與目標點的誤差,以精確放樣精度,同時基于輸入的起始點坐標,儀器會自動計算出RTK流動站目前位置至放樣位置的的垂直距離,進而顯示偏差方向,據此,即可在短時間內完成放線工作,簡化了放樣的流程和效率;且即便在僅有樁編號的情況下,利用RTK技術也可完成高程及邊距的快速測量,而后,利用反推理方法得出線路邊距,完成坡線的精準放樣,同時,值得注意的是,為控制放樣誤差,需將現實偏移量及方位的箭頭控制在誤差范圍之內,可見,采用GPS-RTK技術進行高速公路工程測量的靈活性、自適應性更強[6,7,8,9,10].

                      3 結語

                      在高速鐵路大規模建設的情況下,為最大限度地提升測量效率、準確性,GPS-RTK技術因具有環境適應性強、效率及測量精度高等諸多優勢,而成為首選的測量方法,基于此,上述以GPS-RTK技術為研究基點,分析其在高速公路測量中的應用方法、過程及注意事項,對于提升高速公路測量整體水平具有重要的現實意義。

                      參考文獻

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                      [2]梁志遠基于GPS- -RTK技術在高速鐵路工程測量中的實踐探討[J]建筑技術開發, 2019, 46(22):63-64.

                      [3]李猛基于GPS-RTK技術在高速鐵路工程測量中的實踐探討[J]建材與裝飾, 2018(19):224-225.

                      [4]姜洪斌淺談GPSRTK技術在工程測量中的應用[J]城市建設理論研究(電子版) , 2016(14)。883.

                      [5]韓棚舉,王經國GPS-RTK測量技術在公路工程測量中的優勢[J]科技視界, 2013(5):84,102.

                      [6]劉發明GPS RTK技術在工程測量中的應用淺析[J]中國地名, 2013(11):58-59.

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                      [9]孫廣磊高速鐵路工程測量中GPS. RTK技術的應用探討[J].風景名勝, 2021(1):147.

                      [10]楊洪利高速鐵路工程測量標準體系現狀分析與完善措施思考[J]數碼設計(上),2020(7):241-242.

                    作者單位:蘭州現代職業學院
                    原文出處:汪兆銳. GPS-RTK技術在高速鐵路工程測量中的應用[J]. 江西建材,2021,(10):128-129.
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