gps rtk在龍巖市政工程上的應用2

1、<p><b>　　龍巖學院</b></p><p>　　資源工程學院畢業(yè)論文</p><p>　　題 目： GPS RTK在龍巖市政工程測量中的應用 </p><p><b>　　資源工程學院</b></p><p><b>　　龍巖學院</b></p&

2、gt;<p><b>　　畢業(yè)論文開題報告</b></p><p>　　2012 年　4 月　6 日</p><p>　　GPS RTK在龍巖市政工程測量中的應用</p><p>　　以龍巖市中央蘇區(qū)主題公園建設工程為例</p><p>　　【摘要】：市政工程是指市政設施建設工程。市政設施是指在城市區(qū)、鎮(zhèn)（

3、鄉(xiāng)）規(guī)劃建設范圍內設置、基于政府責任和義務為居民提供有償或無償公共產品和服務的各種建筑物、構筑物、設備等?，F如今市政工程的規(guī)模越來越大，其施工的范圍也越來越廣，對新技術應用的需求也就變得越來越大。隨著GPS技術被越來越廣泛的運用，在其基礎上的實時動態(tài)定位（RTK）技術的應用也越來越多。本文主要介紹了GPS RTK技術，并結合龍巖市政工程--中央蘇區(qū)主題公園工程的整個建設過程中的測繪工作，主要包括規(guī)劃設計階段，各種比例尺地形圖、數字地形圖

4、測繪；施工階段現狀測量和放樣；工程完工后的竣工測量，以此總結出GPS RTK技術在市政工程測量中的應用前景。</p><p>　　【關鍵詞】：龍巖；GPS；RTK；市政工程；工程放樣</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1. 引言5</b></p><p>　　1

5、.1 課題背景5</p><p>　　1.2 研究現狀5</p><p>　　1.3 GPS RTK技術在市政工程測繪中的意義6</p><p>　　1.3.1　GPS RTK在市政工程測繪用于工程控制網的建立6</p><p>　　1.3.2 GPS RTK用于地形測量6</p><p>　　1.3

6、.3　GPS RTK在市政公路測量中的應用6</p><p>　　1.3.4 GPS RTK用于地籍和房產測量7</p><p>　　1.4 研究內容7</p><p>　　2. GPS RTK技術在主題公園測量工作中的實施方案設計7</p><p>　　2.1 平面控制網的布設及施測8</p><p>

7、;　　2.1.1 布網方法8</p><p>　　2.1.3外業(yè)觀測9</p><p>　　3. 工程測量工作的實施9</p><p>　　3.1 測區(qū)概況9</p><p>　　3.2 已有資料及其應用10</p><p>　　3.3 GPS RTK用于建立控制網10</p><

8、p>　　3.3.1 基站的架設10</p><p>　　3.3.2 點校正和圖根控制點的觀測10</p><p>　　3.4 GPS RTK用于數字測圖11</p><p>　　3.5 工程放樣部分14</p><p>　　3.6 GPS RTK在局部項目完工后的竣工測量中的應用14</p><

9、p>　　3.6.1 道路斷面測量14</p><p><b>　　4. 結語16</b></p><p>　　4.1 測繪地物點處無接收信號時的測量方法16</p><p>　　4.1.1 平移法或稱借距法16</p><p>　　4.1.2 延伸法16</p><p>　　

10、4.2 測繪地物點不能到達時的測量方法16</p><p><b>　　致謝：17</b></p><p><b>　　參考文獻：18</b></p><p><b>　　1. 引言</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b>&

11、lt;/p><p>　　市政工程是指市政設施建設工程。市政設施是指在城市區(qū)、鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）規(guī)劃建設范圍內設置、基于政府責任和義務為居民提供有償或無償公共產品和服務的各種建筑物、構筑物、設備等。</p><p>　　自20世紀80年代以來，尤其是進入90年代后，GPS衛(wèi)星定位和導航技術與現代通信技術相結合，在空間定位技術方面引起了革命性的變化[1]。其定位的絕對或相對精度從m級擴展到cm級、mm級乃至

12、亞mm級，從而大大拓寬了它的應用范圍和在各行各業(yè)中的作用，已廣泛用于我國導航定位各領域，為國家經濟建設作出了重大貢獻。市政工程建設主要以道路、橋梁、排水管線、園區(qū)場站等基礎配套設施建設為主。大比例尺帶狀地形圖的測繪是市政工程測量的主要內容和重要任務之一。測繪的主要目的是為規(guī)劃設計、工程建設、工程投資概預算、土地征用房屋拆遷、綠地利用、環(huán)境和文物保護等提供詳細的測量圖紙。所以，市政工程測繪對工程圖紙的要求更高：圖紙比例尺大（一般為1：50

13、0和1：1000），內容豐富，信息含量大，測量時不僅要對已建成和正在建的地上地下構筑物、地形地貌及沿線單位、住宅小區(qū)、居民庭院出入口的位置和房屋室內地坪的高程詳細測繪到圖紙上，而且要詳細地測繪出工程區(qū)域內各類基礎配套設施、管線連接檢查井的位置和高程。這也就構成了市政工程測量的基本特點：測量圖紙一般為大比例尺帶狀地形圖和縱橫斷面圖；測量內容豐富且瑣碎；測量環(huán)境復雜而多變，</p><p>　　城市化進程使城鎮(zhèn)中心區(qū)

14、的規(guī)劃和建設步伐加快，各城市正加緊市政工程的建設。市政工程的測量具有一些自身的特點,通常情況下都是以狹長的帶狀為主。倘若全部運用靜態(tài)的GPS來進行首級的布控然后用導線來進行加密,或者是全部運用靜態(tài)的GPS來進行測量,那么這樣一來工作量將會非常的大,很難達到市政工程施工進度的要求。不僅如此,因為土地資源屬于稀缺資源,這就使得業(yè)主與設計單位對于地形圖的測量精度要求變得越來越高。很多時候都要求測量精度要達到分米級別以上的精度，這就造成在一定程

15、度上增加了地形測量的工作量。GPS RTK測量技術在市政工程測量上的應用，使測量工作量大大降低。</p><p><b>　　1.2 研究現狀</b></p><p>　　GPS測量技術在過去十多年中其作業(yè)模式從靜態(tài)測量，快速靜態(tài)測量，后處理高精度動態(tài)測量，發(fā)展到動態(tài)初始化(OTF)厘米級RTK測量作業(yè)，取得了長足的進步[2]。目前厘米級實時RTK技術以其高效、可靠

16、和適用性強等諸多優(yōu)點已經被用戶所接受，并廣泛應用于各種測繪生產作業(yè)。RTK技術優(yōu)勢主要體現在以下幾點：野外可實時獲得最終坐標，生產效率高，室內工作量少，精度高(1-2cm)，適合市政工程測量中多種用途，如地形圖測繪，工程放樣，公路施工測量等[3]。但GPS RTK測量應用最大的障礙就是參考站矯正數據的有效作用距離問題。由于RTK技術受到大氣誤差、軌道誤差等觀測誤差的空間相關性影響，限制了流動站與參考站的距離(有效距離 <20km)

17、，使得在較長距離下(單頻>10km，雙頻>30km)無法解算載波相位的整周模糊度，并且導致最終的定位精度降低[4]。</p><p>　　網絡RTK也稱多基準站RTK[5]，是近年來在常規(guī)RTK、計算機技術、通訊網絡技術的基礎上發(fā)展起來的一種實時動態(tài)定位新技術。網絡RTK技術與常規(guī)RTK技術相比，擴大了覆蓋范圍、降低了作業(yè)成本、提高了定位精度和減少了用戶定位的初始化時間。目前國內很多城市都在建立COR

18、S系統，連續(xù)運行跟蹤站的建設已經進入蓬勃發(fā)展的階段，網絡RTK系統的技術得到很快發(fā)展及其廣泛應用。在此基礎上又出現了VRS是Virtual Reference Station 即虛擬基準站，這個技術可以在測控區(qū)域的任何一個地方虛擬出來一個基準站，就像架設在移動站身旁一樣。這樣移動站的初始化固定時間大大縮短。常規(guī)的GPS RTK基準站只能架設于已知點上，由于測區(qū)情況較為復雜，有些已知點經常是布設在觀測條件不太良好的地方，這樣就極大地削弱了

19、基準站電臺的發(fā)射效果和流動站電臺的接收功能，在丘嶺或山區(qū)一個RTK基準站往往只能覆蓋2千米左右的范圍，大大地降低了GPS RTK的作業(yè)效果。另外常規(guī)的GPS RTK必須獲得3個以上已知點的WGS-84坐標及地方坐標系成果方可進行參數轉換，進而求得流動站點的坐標，如果由于某種原因而使測區(qū)沒有WG</p><p>　　1.3 GPS RTK技術在市政工程測繪中的意義</p><p>　　1.

20、3.1　GPS RTK在市政工程測繪用于工程控制網的建立</p><p>　　以前，在市政工程中測繪控制網的建立多采用三角網、導線網用全站儀進行觀測的方法來施測，不僅費工費時，要求點間通視，受實地測量環(huán)境影響大；另外，由于三角網、導線網個導線長度不同以及受大氣折光的影響，使控制網精度分布不均勻，在外業(yè)不能及時評定測網的精度。采用常規(guī)的GPS靜態(tài)測量、快速靜態(tài)、偽動態(tài)方法，在外業(yè)測設過程中不能實時知道定位精度，如果

21、測設完成后，回到內業(yè)處理后發(fā)現精度不合要求，還必須返測。而采用RTK來進行控制測量，能夠實時知道定位精度，如果點位精度要求滿足了，用戶就可以停止觀測了，而且知道觀測質量如何，這樣可以大大提高作業(yè)效率。如果把RTK用于市政工程中的公路控制測量、電子線路控制測量、水利工程控制測量，則不僅可以大大減少人力強度、節(jié)省費用，而且大大提高工作效率，測一個控制點在幾分鐘甚至于幾秒鐘內就可完成。</p><p>　　1.3.2

22、 GPS RTK用于地形測量</p><p>　　市政工程建設，包括工程開始之前的工程測繪，施工過程中的現狀測量、施工完成后的竣工測量都涉及到地形圖的測繪，也主要就是地形的測量[7]。地形測量中主要是利用靜態(tài)測量來完成控制測量，再用RTK 完成碎步測量。利用GPS RTK直接進行全野外數據采集，并及時對觀測點進行編碼，內業(yè)用數字化成圖軟件即可繪制電子地形圖，既節(jié)省人力，也可以省卻復雜的實地草圖繪制。</p&

23、gt;<p>　　另外，實時動態(tài)GPS RTK技術，電子手薄的應用，不僅滿足了動態(tài)、快速、高精度定位需要，而且使野外數據采集更加輕便靈活，數據記錄和存儲數據便捷有效。只要能接受到衛(wèi)星信號的地方，GPS RTK就無所不能。利用GPS RTK直接進行全野外數據采集其特點是：１） 無需進行各級控制點和圖根點的加密，僅僅依據一定數量的基準點通過坐標轉換，便可高精度、快速測定地物點的三維坐標數據，通過編碼還可以記錄其屬性數據。２）操

24、作簡單、快捷方便效率高。在基準站設置完成開通后，整個系統只需一人持流動站接收機作業(yè)，另一人現場繪制草圖和記錄即可完成作業(yè)。另外，也可以利用同一基準站，同時設置幾個流動站同時工作。這種測量方法比較適應于測區(qū)較為空曠開闊，地勢較為平坦的區(qū)域[8]。</p><p>　　1.3.3　GPS RTK在市政公路測量中的應用</p><p>　　市政公路主要分為四類：快速路、主干路、次干路及支路。快速

25、路在特大城市或大城市中設置，是用中央分隔帶將上，下行車輛分開，供汽車專用的快速干路，主要聯系市區(qū)各主要地區(qū)、市區(qū)和主要的近郊區(qū)、衛(wèi)星城鎮(zhèn)、聯系主要的對外出路，負擔城市主要客、貨運交通，有較高車速和大的通行能力；主干路是城市道路網的骨架，聯系城市的主要工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、港口、機場和車站等客貨運中心，承擔著城市主要交通任務的交通干道；次干路為市區(qū)內普通的交通干路，配合主干路組成城市干道網，起聯系各部分和集散作用，分擔主干路的交通負荷；支路是次

26、干路與街坊路的連接線，為解決局部地區(qū)的交通而設置，以服務功能為主。不同類型公路又具有不同的等級。公路測量的工作主要包括：勘測設計測量（普通測量），即先進行導線定線，再進行直線、轉角測量，設計好平曲線的要素，放好中樁，接著進行中樁的抄平和橫斷面測量，進行地質、水文及沿線一些調查等，最后進行平面圖、縱斷面、橫斷面等到圖紙的出圖；施工放樣測量：將中樁和邊樁的坐標、高程計算好，再實地進行放樣。隨著GPS RTK技術在市政公路測量中的應用，公路測

27、量作業(yè)流程的改革已進入可行階段，一次性外業(yè)測量完成工作目標變成可</p><p>　　1.3.4 GPS RTK用于地籍和房產測量</p><p>　　地籍測量[9]是獲取和表述地籍管理信息的重要方法，而房地產測量主要是采集和表述房屋或其用地的有關信息。RTK技術可以用來測量每一宗土地的全界址點及測繪地籍圖[10]，能夠實時測繪有關界址點的位置并且達到厘米級的精度[11]，將測量數據處理

28、后便可得到及時準確的地籍圖和房產圖。RTK 技術可實時地測定界樁位置，確定土地使用界限范圍，計算用地面積，使得地籍測量工作變得更為輕松。采用GPS RTK 進行地籍、房地產等測量工作，不受客觀條件的制約，布設控制網點也相當快捷、控制范圍大、觀測時間短，節(jié)省了人員成本和時間。</p><p>　　1.3.5　GPS RTK用于市政工程放樣</p><p>　　工程放樣是工程測量一個應用分支，

29、它要求通過一定方法，采用一定儀器，把圖紙上設計好的點位在實地給標定出來，過去采用常規(guī)的放樣方法很多，如經緯儀交會放樣，全站儀放樣等等。一般要放樣出一個設計點位時，往往需要來回移動目標，而且要2~ 3人操作，同時在放樣過程中還要求點間通視情況良好，在生產應用上效率不是很高，有時放樣中遇到困難的情況會借助于很多方法才能放樣。利用GPS RTK技術這種方法進行放樣，它能很好的適用于地面構筑物比較簡單，測量范圍較小的小型市政工程測繪。這種方法較

30、傳統經緯儀或者全站儀進行的工程放樣，工作量大大降低：只需外業(yè)時安置并設置好基準站和流動站，將規(guī)劃坐標通過RTK電子手薄編輯輸入到所建文件目錄中，就可以開始進行放樣工作；開始放樣時，用線放樣功能輸入測段起止點號，此時，電子手薄上會顯示所測量的地物點是在放樣起止點的連線上、還是在連線的左邊或右邊，以及該點到起點的距離及到起止點連線的垂距信息。利用放樣功能測量出的這些信息，現場及時提供給繪圖員，繪圖員就可以依據所需比例尺現場繪制成圖。這種方法

31、僅需兩人就可完成作業(yè)，成圖快、效率高。</p><p><b>　　1.4 研究內容</b></p><p>　　在龍巖市中央蘇區(qū)主題公園工程的整個建設過程中，測繪工作主要包括：規(guī)劃設計階段，各種比例尺地形圖、數字地形圖測繪；用于各項工程規(guī)劃設計、管理、道路選線以及總平面和豎向設計等，以保障建設選址得當，規(guī)劃布局科學合理；在施工階段，特別是環(huán)山公路、各個觀景臺的施工

32、，并適時對施工進行檢驗校正，以保證施工符合設計要求；在工程管理方面，竣工測量資料是擴建、改建和管理維護必須的資料。對于大型或重要建(構)筑物還要定期進行變形監(jiān)測，以確保其安全可靠；在土地資源管理方面，地籍圖、用地紅線圖對土地資源開發(fā)、綜合利用、管理和權屬確認具有法律效力。因此，測繪資料是項目建設的重要依據，是土木工程勘察設計現代化的重要技術，是工程項目順利施工的重要保證，是地產管理的重要手段，是工程質量檢驗和監(jiān)測的重要措施。本文基本內容

33、是通過研究GPS RTK在主題公園建設各個階段測繪工作上的應用 ：（1）對建筑施工場地的表面形狀和尺寸按一定比例測繪成地形圖。（2）將圖紙上已設計好的工程建筑物按設計要求測設到地面上，并用各種標志表示在現場。（3）按設計的臺面面標高、逐層引測。得出一套比較全面的GPS RTK在市政工程測量上的應用方案，為</p><p>　　2. GPS RTK技術在主題公園測量工作中的實施方案設計</p><

34、;p>　　龍巖市位于北緯24度23分—26度02分，東經115度51分—117度45分，地處臺灣海峽西岸、福建省的西部，通稱閩西。東與福建省泉州、漳州兩市接壤，西與江西省贛州市交界，南與廣東省梅州市毗鄰，北與福建省三明市相接，距廈門142公里（高速公路里程，下同）、泉州216公里、福州376公里。龍巖是距離廈門最近的內陸鄰海城市，也是海峽西岸經濟區(qū)延伸兩翼、對接兩洲、拓展腹地的交通樞紐與重要通道。</p><p

35、>　　2011年7月至2012年4月期間，我們通過在龍巖市經緯測繪有限公司的實習，接觸并完成了不少采用GPS RTK技術進行的市政工程測量。龍巖市經緯測繪有限公司于2000年9月成立于福建省龍巖市，是一家專業(yè)從事地籍測繪，工程測量，房產測量，地形測量的專業(yè)公司。公司在龍巖市承接了眾多的工程項目：主要有市政工程、工業(yè)建筑工程、民用住宅工程及大壩穩(wěn)定性監(jiān)測工程等。其中市政工程中有龍巖市2個公園（包括石鑼鼓濕地公園和蘇溪主題公園）的局部

36、測圖、現狀測量、環(huán)山公路縱橫斷面測繪、土方測算和工程放樣；連城縣教育園區(qū)土方測量等。工業(yè)建筑工程中有華潤水泥廠、江山、適中、巖山征地測量，龍巖鋼鐵廠的現狀測量，某大壩的穩(wěn)定性監(jiān)測等。民用住宅工程中有小高層住宅樓；后門前小區(qū)現狀地形圖測量；謝洋村廉租房一期、二期項目，總套數848套安居房工程等。</p><p>　　GPS RTK在市政工程測量中的應用幾乎涵蓋工程測量的各個方面，主要集中在：控制測量、全野外數據采集

37、、工程測量放樣等，本文主要以龍巖市中央蘇區(qū)主題公園建設工程為例，介紹南方－靈銳S86 RTK在市政工程建設各個階段在測繪工作中的應用。</p><p>　　龍巖市中央蘇區(qū)主題公園工程建設總投資８９０００萬元，工程項目設建設年限為１２年，分為近、中、遠期實施。其中近期（２０１０－２０１１年）實施工程項目包括大錦山環(huán)山公路工程、環(huán)山公路景觀帶項目（包括觀景臺、植樹綠化等）。整個大錦山環(huán)山公路工程包括道路工程、橋梁工程

38、、涵洞工程等，規(guī)劃全長９６９５米，采用四級公路標準，道路路基寬度為８米，路面寬７米，為混凝土路面，設計年限２０年。該單項項目投資為４５９５．８８萬元，項目建設期為一年。我們公司受建設工程項目業(yè)主的委托，從該項工程開始至結束，主要承接了環(huán)山公路的地形測量、縱橫斷面測量、工程放樣、竣工測量和總用地面積測算等測繪項目。2.1 平面控制網的布設及施測</p><p>　　2.1 平面控制網的布設及施測</p>

39、;<p>　　2.1.1 布網方法</p><p>　　本區(qū)基本平布網形式為邊連式整體網。利用龍巖市國土局提供的E級GPS點作為平面控制測量起算基礎，以滿足圖根控制測量的需要為原則，按邊、點混合連接方式布設圖根GPS點，網形布設成三角形，全網由４個點組成。所有圖根GPS點均滿足點位便于利用及長期保存的要求。RTK測量技術指標見表2-1。

40、</p><p>　　表2-1 RTK測量技術指標</p><p>　　2.1.2 選點埋石</p><p>　　級GPS控制點均按《規(guī)范》中的點位和尺寸大小要求埋設永久性標志，并兼顧水準連測的實用性。GPS點中心標志為Φ5cm×0.5 cm的不銹鋼頂蓋，中間焊接10cm長Φ0.8cm的實心不銹鋼螺絲，底部有螺絲帽，不銹鋼頂蓋中間有球面隆起，并刻有“＋”

41、字叉，不銹鋼標志面上部刻有“龍巖市國土局”字樣，如圖2-1。</p><p>　　圖2-1 GPS控制點標志</p><p>　　土質地面埋設現場澆注的混凝土標石，位于水泥路面上的控制點點位采用鉆孔埋設其中心標志，并以中心標志為中心切割為20cm×20cm的方框，邊槽深0.5 cm，寬0.5 cm。所有圖根GPS點均編號。并記錄控制點點之記。</p><p&

42、gt;<b>　　2.1.3外業(yè)觀測</b></p><p>　　圖根級GPS網觀測采用動態(tài)RTK觀測模式，利用“南方靈銳S86”RTK接收機觀測，觀測時同步衛(wèi)星數均為4顆以上，PDOP均小于4，衛(wèi)星高度角均大于15°，觀測時段長度大于45分鐘,重復設站數大于1.6。</p><p>　　我們公司的測量隊根據當地政府提供的已知點，為了保證精度不受損失，先安排

43、專門技術人員做好靜態(tài)控制網，我們在測量時只需進行點校正之后就能進行工程作業(yè)。利用GPS RTK測量技術在大錦山環(huán)山公路“帶狀”線路工程施工測量中發(fā)揮了極大的作用，減少了大量控制點的設置，以“１＋Ｎ”的測量方式，即一個基站三個流動站同時進行施工測量作業(yè)，其“實時動態(tài)”及“ 1+ N”的測量方式大大地提高了原地面測量、點位放樣的工作效益, 對“ RTK測量不要求點間通視及RTK的作業(yè)距離長達８公里”的特點也讓整個環(huán)山公路的地形測量、竣工測量

44、快速完成和高程快速放樣, 滿足了施工要求。“施工多處同時進行測量, 測量一站內控制”使得工程高效順利地進行。2011年的施工后期, 在進行階段性地形圖補測, 由于當時綠化工程遍地施工、雨水造成邊坡滑塌, 造成了我公司原先測的地形圖和工程設計圖有所差異。根據之前的坐標記錄, 運用RTK快速尋找到準確的位置, 并對變更處進行復測, 為保證實時建設施工的順利進行提供了第一手資料，也為以后附近地區(qū)內的工程提供了坐標起算數據，體現了RTK測量技術

45、的優(yōu)越和先進性。</p><p>　　根據本項目測區(qū)的實際情況，首級控制點高程采用E級GPS擬合高程。</p><p>　　3. 工程測量工作的實施</p><p><b>　　3.1 測區(qū)概況</b></p><p>　　中央蘇區(qū)紅色主題公園位于新羅城區(qū)西南郊區(qū)，位于城市主干道華蓮路正西側，根據龍巖市2008-202

46、0年城市發(fā)展規(guī)劃可知，未來這一區(qū)塊將處于城市中心。工程用地轄黃邦山、大錦山、西湖山三座主峰，西湖山、大錦山、黃邦山坐落在龍巖市城區(qū)西南方向，三座山體以丘陵山地及河流盆地為主要地形。北部西湖山為低矮丘陵，與大錦山之間有紅坊溪蜿蜒而過，自西向東流向市區(qū)，形成河流寬谷地貌，大錦山666米主峰為三座山體最高峰，向南黃邦山海拔逐漸降低，區(qū)內有西湖巖、烏仔山、土隔山、紗帽山、黃邦山、牛軛嶺等山體。西湖山及大錦山多煤，開采后遺留眾多多次生地貌特征，也

47、對山體造成了破壞，局部山體存在安全隱患。主題公園規(guī)劃用地面積約1308公頃，其中水域面積8.3公頃，公園南北長約7.7公里，往南與東肖鎮(zhèn)接壤，省道203線以北；東西寬約2公里，位于省道203線以東，毗鄰紅坊鎮(zhèn)。該項目是龍巖市重點旅游項目之一。該項目以建設國家5A級生態(tài)旅游景區(qū)為目標，集教育、紅色旅游、休閑健身為一體的紅色文化長廊。公園大景山環(huán)山道路分別設立有紅軍臺、先覺亭、將軍樓、燎原閣等建筑景觀場所，以紅色文化紀念樓作為線路連接和控制

48、點，形成一條集觀賞、休閑</p><p>　　3.2 已有資料及其應用</p><p>　　采用福建省地質工程勘察院提供的1:10000地形圖，參照大比例地形圖，按照施工要求，我們再對局部地形圖進行細測，這就節(jié)省了對地形圖測量的工作量。儀器采用南方－靈銳S86 RTK設備，選取精度高、可靠性好的基本控制網點作為RTK測量的工作基準點，在試用試驗階段，針對所選用的儀器，得出了該城區(qū)流動站在

49、作用距離為4km范圍內，能高質量、清晰地接收基準站發(fā)出的數據。以此為參考數據，選定了分布于該城區(qū)的城市D級GPS三維控制網點4點，組成本次工程測量工作的基準框架網，并利用4個控制點的WGS-84坐標系和1954年北京坐標系成果計算出用于GPS RTK測量的4個坐標轉換參數。最后在山上適合位置做一穩(wěn)固校正點，用于每次開始測量時進行校正工作。</p><p>　　3.3 GPS RTK用于建立控制網</p&g

50、t;<p>　　由于主題公園工程測量要求的精度不高，決定GPS RTK建立的控制網等級為圖根控制網。</p><p>　　3.3.1 基站的架設</p><p>　　因為南方－靈銳S86RTK內部所設電臺支持自由架設基站，作為基準站的RTK可以架設在未知點上?？紤]到整個工程的環(huán)山特點以及山體的形態(tài)和走勢，另外為了讓GPS RTK能夠更好地接收到衛(wèi)星信號、保證定位精度，選擇將

51、基站架在靠近山頂的工程建設用房的樓頂上。啟動基準站，待基準站開始工作后，設置基準站藍牙信號端口和信號發(fā)射頻率。當基準站GPS接收機穩(wěn)定工作之后，其上面的藍燈和紅色指示燈便有規(guī)律的閃爍，此時說明基準站所設電臺已正常通過無線電信號發(fā)射差分數據。</p><p>　　3.3.2 點校正和圖根控制點的觀測</p><p>　　南方－靈銳S86RTK或取的坐標為WGS—84坐標系統，在已知坐標系統

52、下的GPS坐標點上對中整平移動站，手簿輸入校正點的坐標數據，然后測量讀取校正點和所測點的坐標差，要求使坐標差控制在3毫米之內，即完成點校正工作。然后根據主題公園工程特點和地區(qū)概況進行圖根控制點布設并進行觀測。因工程所涉及的范圍不大，布設四個圖根控制點，網型為三角形，三個角點即為三個控制點，另外一個控制點位于三角形的內部考中心位置，實地極為靠近山頂位置。如圖3-1：</p><p>　　圖３－１ 三角控制網

53、 </p><p>　　根據GPS RTK多次觀測，取平均值得控制網控制點的坐標數據，如下表3-1：</p><p>　　表3-1 控制網坐標</p><p>　　3.4 GPS RTK用于數字測圖</p><p>　　數字測圖部分，因工期較緊，由于儀器的限制，可以結合全站儀進行測圖：采用GPS RTK提供控制點，全站儀進行定向后，即

54、可進行打點測圖，大大提高了測圖效率。對工程測區(qū)內信號不好不能提供已知坐標起算數據的情況，有時比較麻煩，因此也耽誤工程進度。于是我們先采用獨立坐標系統進行測圖，即先用GPS－RTK先設獨立系統坐標，待引進已知點坐標數據之后，再在內業(yè)數據處理時，結合南方CASS軟件，將獨立坐標系統轉換成工程所需要的坐標系統[12]。</p><p><b>　　具體過程如下：</b></p>&l

55、t;p>　　在原有獨立坐標系統下繪制電子地形圖；</p><p>　　在獨立坐標系統繪制地形圖之后，在CASS軟件中，根據獨立坐標系統下的控制點，再結合實地施工坐標系統下提供的已知數據，進行坐標批量數據修改，使獨立坐標系轉換成與工程施工相近坐標系統。選擇數據欄“批量修改坐標數據”，如下圖3-2：</p><p>　　圖3-2 CASS軟件數據欄</p><p&g

56、t;　　單擊“批量修改坐標數據”工具選項之后，系統會自動彈出批量修改坐標數據窗口，如12頁圖3-3，然后選擇要修改的數據文件即獨立坐標系統下測量得到的數據，再選擇數據修改之后保存的文件名。其中改正值因獨立坐標系統和施工坐標系的大概差值，然后點擊確定，即可得到當地施工坐標系統下相近的坐標。</p><p>　　測站改正，使獨立坐標系統附和與工程施工坐標系統</p><p>　　經過批量坐標數

57、據修改之后，得到的坐標還不是準確的施工坐標系統，還需通過測站改正進一步使坐標與施工坐標系統附和。點擊工具欄地物編輯選擇測站改正項目，如下圖3-4，單擊工具欄之后根據提示操作?？梢钥吹紺ASS窗口中的命令提示：選擇糾正前第一點→選擇糾正前第二點方向之后再選擇糾正后第一點→選擇糾正后第二點方向，其中糾正前的點即為自由設站，獨立坐標系統下的兩個控制點；糾正后的點為后面引進當地施工坐標系統下的控制點。按命令完成操作后，即完成了測站改正，所得地形

58、圖和數據即附和于當地施工坐標系統。</p><p>　　圖3-3 批量修改坐標數據對話框</p><p>　　圖3-4 CASS軟件地物編輯欄</p><p>　　3.5 工程放樣部分</p><p>　　對于大錦山環(huán)山公路工程，設計人員在大比例尺帶狀地圖上定線后，需將道路在地面標定出來。采用實時GPS測量，只需將中線樁點的坐標輸入GP

59、S接收機中，系統就會定出放樣的點位。由于每個點位的測量都是獨立完成的，不會產生累積誤差，各點放樣精度趨于一致。</p><p>　　結合實地測的地形圖和規(guī)劃紅線放樣圖，可以看出許多實地放樣點位于房屋內部，而對于沒有拆遷的房屋，我們是不可能應用RTK具體將坐標點放出來，這就大大增加了放樣的時間和工作量，針對這種情況，我們測量工作組采用GPS RTK和全站儀聯合進行放樣，使得測量放樣工作如期完成。</p>

60、<p>　　圖3-5 施工放樣紅線</p><p>　　GPS RTK和全站儀聯合進行放樣具體操作步驟如下：</p><p>　　對于在空曠地區(qū)的點位放樣可直接用GPS RTK進行放樣；</p><p>　　2）對于信號遮擋區(qū)域或GPS－RTK不能直接放樣出的坐標點，可先用GPS RTK在附近有信號區(qū)域提供已知點測站和后視點，再用全站儀進行放樣；對位

61、于房屋內部的點，我們可以利用兩直線相交于一點的理論，利用全站儀在兩個方向上進行放樣，并標記出從一個方向上至坐標放樣點的距離。</p><p>　　3.6 GPS RTK在局部項目完工后的竣工測量中的應用</p><p>　　實習期間，中央蘇區(qū)主題公園主要完成了大錦山環(huán)山公路、路邊綠化帶和觀景臺大型工程項目的建設，我們主要對環(huán)山公路進行了竣工測量和綠化帶的面積測量?？⒐y量指的是工程竣工后

62、，為編制工程竣工文件，對實際完成的各項工程進行的一次全面量測的作業(yè)。為建筑物的擴建、管理提供圖紙和數據資料。環(huán)山公路竣工測量主要測道路的中心線位置，路面平順性，以及周邊的附屬工程位置關系，標高尺寸等等。</p><p>　　3.6.1 道路斷面測量</p><p>　　測出沿線路中心線及兩邊線方向或線路垂直方向的地形起伏特征變化點的高度和距離，稱為斷面測量；沿線路中心線施測各點地形變化狀

63、態(tài)，稱為縱斷面測量；沿線路中心的垂直方向施測各點地形變化狀態(tài)，稱為橫斷面測量。輸電線路的斷面測量中，主要測定地物、地貌特征點的里程和高程，對高程精度要求不很高，而且主要測定各特征點與輸電線路導線間的相對距離，因此，可以用RTK快速測定斷面。斷面測量一般與定線測量同時進行，故不需要另外設置基準站。RTK進行斷面測量時，有兩種測量方式如下：</p><p>　　有可直接利用數據采集功能，采集特征點的坐標，然后在內業(yè)數

64、據處理中，輸出斷面圖。</p><p>　　(2)可以利用RTK數據處理軟件中斷面測量功能模塊進行斷面測量。</p><p>　　在進行斷面測量時，一般在文件設置中調入斷面所依附的線路和縱斷面設計文件和斷面所依附的線路文件，在縱斷面文件名中調入設計的斷面文件，文件名設置完畢后進入斷面測量界面。斷面測量界面的狀態(tài)顯示與線路放樣顯示方式相同。移動儀器，若當前點的偏離距在設計的偏離閥值范圍內時，

65、可以根據線路的起伏進行縱斷面數據采集工作。采集完畢后，用戶可以根據自己的需求把數據格式進行轉換，例如生成普遍使用的斷面數據格式。</p><p><b>　　4. 結語</b></p><p>　　RTK實時動態(tài)測量技術是繼GPS全球定位技術之后,測量領域的又一次技術革命。它改變了傳統的測量模式，能夠實時提供厘米級定位精度，在不通視的條件下遠距離傳輸3維坐標。應用于城

66、市測量中，RTK能夠快速準確地布設導線網，彌補由于城市日星月異的發(fā)展造成的低等級導線點的毀壞，減輕由于城市高速發(fā)展而給測繪人員造成的時間壓力。RTK測量需要的測量人員少、作業(yè)時間短、工作效率高，并且RTK測量成果都是獨立觀測值，不會像常規(guī)測量那樣造成誤差積累。</p><p>　　當然，任何一種先進的儀器設備都有其弊端，GPS —RTK 也不例外。其主要缺點是對測量環(huán)境要求苛刻。RTK技術快速、靈活的作業(yè)方式有賴

67、于足夠的衛(wèi)星數、穩(wěn)健的數據鏈、較小的多路徑效應等外界條件，在市政工程測量環(huán)境下更顯得突出，有時會出現無法正常作業(yè)的情況，這就需要不斷完善RTK技術，探討先進的作業(yè)方式。</p><p>　　由于影響GPS 信號傳播和接收的因素較多，實地測繪時又不能像控制布網一樣，可以對控制點周邊環(huán)境進行選擇，所以，用GPS RTK進行碎步點采集時，很難暢快淋漓的發(fā)揮其作用。另外多路徑效應是GPS最難消除的誤差之一。消弱它的唯一辦

68、法是選用較好的天線設備。仔細選擇測站，遠離反射物和干涉源。下面就GPS RTK測量中遇到的具體問題和解決辦法加以探討。</p><p>　　4.1 測繪地物點處無接收信號時的測量方法</p><p>　　GPS —RTK在測量中經常會遇到這樣的情況：測量地物時流動站手持桿置于所測地物點上，RTK難以初始化，接收機接受不到信號或信號很弱，無法直接測量出其坐標位置。若等待接受信號，會耗時較多并

69、影響作業(yè)效率。遇到這種情況我們總結出了幾種方法可以有效的測算出其平面坐標。</p><p>　　4.1.1 平移法或稱借距法</p><p>　　主要是針對矩形地物和線性地物，如樓房、圍墻等。以圍墻為例，要測出圍墻的位置，沿直圍墻兩端并垂直圍墻分別向同側平移出一段距離L，用RTK測出平移后兩端點的平面坐標，繪出草圖、做好標注即可。內業(yè)制圖時再依據草圖平移回L米恢復原位就可繪出該圍墻。&l

70、t;/p><p>　　4.1.2 延伸法</p><p>　　主要是針對點狀地物。要測出地物點A點的坐標，任選一點A1，量出A、A1 兩點之間的距離L，并在A、A1 的延長線上定出一點A2，然后，可用RTK測量出A1、A2兩點的坐標。有了A1、A2兩點的坐標和A、A1 兩點之間的距離L（A、A1、A2 三點在一條直線上），就可獲得點的坐標。</p><p>　　這兩種

71、方法都是將被測地物點借出一距離，在GPS RTK能夠接收到信號的地方， 觀測其點位坐標， 然后通過恢復和計算獲得待定點坐標的方法。</p><p>　　4.2 測繪地物點不能到達時的測量方法</p><p>　　作業(yè)者無法到達要測量的地物點上，或者無法在所測地物點放置GPS —RTK接收機，如淹沒在水中的電線桿或煙囪等。遇到這類問題，采用交會法測量其坐標位置非常容易。其做法是：用GPS

72、—RTK分別在兩個對準地物點方向連線上各采集兩個坐標點，每兩個坐標點連線交于地物點，有了這四個坐標就可獲得地物點的坐標，繪出其平面位置。</p><p>　　隨著GPS RTK技術的日趨成熟，我們相信它必將更好地服務于市政工程測量。</p><p><b>　　致謝： </b></p><p>　　回首過往，心里收獲滿滿的，謹借此機會向多年

73、來關心、幫助、鼓勵和照顧我的人表示衷心的感謝。</p><p>　　本篇論文從選題、論文修改、定稿、成稿，無不凝聚著徐志剛老師的心血和智慧。他以淵博的專業(yè)知識、嚴謹的治學態(tài)度和精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德、寬以待人的崇高風范，深深的感染和激勵著我。</p><p>　　徐志剛老師于忙碌之中詳細批閱了我的論文，對文章的各方面的內容問題和細節(jié)進行認真的批注，提出了寶貴的修改意見。通過

74、這次畢業(yè)論文，我感受很多，收獲也很多。首先，讓我對GPS RTK的原理及應用有了更深刻的解讀。其次，提高我對問題的分析問題和解決問題能力。最后，經過徐志剛老師對我的耐心指導，培養(yǎng)了我不驕不躁、嚴謹求實的學習精神和工作作風，讓我更加清楚撰寫論文是一個繁瑣、必須把握好每一個細節(jié)，才能更好的完成論文。 </p><p>　　同時，感謝資源工程學院測繪工程專業(yè)老師及院領導在我的生活和學習中給予的關懷和幫助。感謝08級測繪

75、工程班的全體同學，在這四年中給予的支持和鼓勵，是你們伴我度過這四年美好而又難忘的時光！</p><p>　　在此，我對各位于百忙中抽空來審評論文和參加答辯的老師深表謝意！這四年來，是你們用自己的心血和汗水培育了我。最后祝老師們身體健康，工作順利！祝和我朝夕相處四年的同學們早日實現自己的人生理想。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p>&

76、lt;p>　　[1]　何昌華.淺談測繪新技術在工程測量中的應用[J].建材與裝飾（中旬刊），2008，（3）：172-173.</p><p>　　[2]　李天文.GPS原理及應用[M].北京：科學出版社，2003.</p><p>　　[3]　沈學標.工程測量專業(yè)發(fā)展的探討[ J].現代測繪, 1996( 4): 37- 38</p><p>　　[4]　全

77、球定位系統(GPS)測量規(guī)范GB/T18314-2001.北京:國家質量技術監(jiān)督局.</p><p>　　[5] 李征航，何良華，吳北平. GPS技術的最新進展——網絡RTK [J].測繪信息與工程，2002，27（2）：22-25.</p><p>　　[6] 景維立，孫仁鋒. GPS網絡RTK技術及其應用[J]. 四川測繪，2005,28(4)：184-187.</p&g

78、t;<p>　　[7] 張書華,劉紹堂.RTK技術在鄭東新區(qū)測圖中的應用.測繪與空間地理信息,2004[5]</p><p>　　[8] 李英冰,徐紹銓.利用RTK進行數字化測圖的經驗總結.全球定位系統,2005[5]</p><p>　　[9] 陸賢東，顧和和，王飛. 網絡RTK在地籍測量中應用分析[J]. 礦山測量，2008（2）：18-24.</p&

79、gt;<p>　　[10] 詹長根，《地籍測量學》，武漢大學出版社，2005年2月。</p><p>　　[11] 衛(wèi)柳艷. GPS網絡RTK系統的算法及定位精度研究[D].河海大學碩士學位論文，2006.</p><p>　　[12] 朱華統.常用大地坐標系及其變換.北京:解放軍出版社,1990 </p><p>　　[13] 過靜郡,王麗,張鵬

80、. 國內外連續(xù)運行基準站新進展和應用展望[J].全球定位系統，2008（1）：1-10.</p><p>　　[14] GPS 、RTK技術特點及應用．《中國建設信息》２００９年第１０期</p><p>　　[15] 晏紅波，黃騰. GPS網絡RTK 的現狀及應用前景探討[J].現代空間定位技術研討交流會論文集，2007，5（3）：66-73。</p><p>　　

81、[16] 張曉明，高旭光.淺談GPS RTK測量技術的應用.合肥工業(yè)大學學報,2004[10]</p><p>　　[17] 柯福陽，王慶等. GNSS網絡RTK算法模型及測試分析[J].東南大學學報，2009</p><p>　　GPS RTK in Longyan city municipal engineering survey</p><p>　　Resou

82、rce engineering institute Major in Engineering of Surveying and Mapping</p><p>　　No. 2008092539 Name:Wang yu wen supervisor:Xu zhi gang </p><p>　　【Abstract】: Municipal engineering construc

83、tion projects for municipal facilities. Municipal facilities in urban areas, planning and construction within the town (township) settings, based on government responsibility and obligation to provide the residents with

84、paid or unpaid public goods and services of all kinds of buildings, structures, equipment and so on. Now the size of the municipal works more and more, the scope of its construction is also increasing demand for applicat