文献综述--GPS测量技术在公路工程中的应用

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1、 1 GPS测量技术在公路工程中的应用 摘要：GPS测量技术在公路工程中的应用，GPS测量技术在高铁与公路中的应 用，地下铁道工程测量精度设计的原则和要求、定向测量，高分辨率及高质量图 像测量的由来。 关键词：GPS 公路 测量 精度 1 GPS概述 在我国公路工程中，由于线路长、测量时间紧以及施工质量要求高等方面的 原因，新的测量方法已迫切在公路建设中得到广泛的应用，GPS定位系统在这公 路测量中充分显示了它的作用。 1.1 GPS原理 GPS测绘技术是非常重要的开发和管理的国家土地以便收集调查技术信息不 同地理空间需要这些技术的测量月球和行星， 通过一个学期的使用不胀钢带或一 个简单的工具

2、GPS测量或遥感发展迅速。航空摄影测量在19世纪30年代后期开 始，1 9世纪在法国发展的航空相机，在开放的20世纪带来了划时代的转折点。 GPS全球定位系统由空间卫星星座和地面监控系统及接收设备等组成。GPS 的空间卫星群由24颗GPS卫星组成，并均匀分布在6个轨道面上，各平面之间交 角为600，轨道和地球赤道的倾角为55度。卫星的轨道运行周期为11小时58分， 这样可以保证在任何时间和任何地点地平线上可以接收4-1l颗GPS卫星发送出的 信号。单点导航定位与相对测地定位是GPS应用的两个方面，对常规测量而言相 对测地定位是主要的应用方式。 相对测地定位是利用Ll和也载波相位观测值实现 高精

3、度测量， 其原理是采用载波相位测量局域差分法： 在接收机之间求一次差 在 接收机和卫星观测历元之间求二次差，通过两次差分计算解算出待定基线的长 度；求解整周模糊度是其关键技术根据算法模型，设计了静态、快速静态以及 RTR等作业模式。 1.2 GPS在测量应用的优势 在GPS仪进入测区前应首先根据测区中心的概略纬度及高程和较新的星历编 2 制GPS卫星可见性预报表。 由于存在卫星数少于四颗的观测时间或卫星图形强度 因子GDOP极大的情况，根据预报可选择最有利的观测时间，提高作业效率。观 测前，根据GPS网形、实际接收机的台数及公路车辆编制每天的观测计划，在实 施中依照实际作业的进展情况对观测计划

4、及时进行必要的调整。观测计划是顺 利、高效和高质量完成GPS控制测量的重要保证。依照观测计划，各组人员需按 时到达指定的点位并作好仪器安置和开机的准备工作。开机后认真量取仪器高， 并逐项填写GPS测量手簿。在观测过程中应时刻注意接收机的工作状态，包括 GDOP、信噪比、接收信号的类型和数量、存储容量、电池余量，发现异常及时 处理。在观测过程中应防止人及风吹树枝等物体碰动天线或阻挡信号。RTKGPS 测量技术基本原理与系统组成。 GPS定位技术基本原理GPS卫星导航定位系统采用距离交会法原理测定点的 位置。在需要测量的待测点，GPS接收机接受卫星信号，通过数据处理与计算求 出该时刻接收点与卫星的

5、距离 由于同时接受了多个卫星的数据， 因此可以通 过距离交汇的方法测出该点的空间位置。对于一个普通的测定点而言， 根据不 同的运动状态可以将GPS定位分为静态定位和动态定位。 静态定位主要针对固定 位置的接收机 测定的是该点的绝对定位而动态定位则是针对运动状态的接收 机测定接收机的相对点位。 2 测量在铁路隧道中的应用 测量的一项重要研究任务。目前在地下铁道测量中使用的测量贯通误差要 求，大都来自铁道部新建铁路工程测量规范，它是根据山岭隧道贯通误差测 量的实际统计资料计算出来的。 该指标应用在主要采用盾构和喷锚构筑法进行隧 道施工的地下铁道中，广泛应用于城市地铁，是否科学值得商榷。一般认为地下

6、 铁道贯通测量误差应根据设计所给定的限界裕量(安全空隙) 和隧道结构联结处 的允许偏差两个主要因素来确定，当然还要考虑测量仪器设备的精度状况。 2.1 测量隧道误差要求 如设计一般给定的隧道结构限界余量每侧为100mm ， 则这100mm 的限界余 量中应主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。地铁给定的高程安全余量比 较大，一般为70 100mm。 3 2.2 测量铁路误差应用要求 因此根据目前测量仪器和设备状况以及隧道结构的竖向允许偏差，很容易满 足贯通误差设计要求，但考虑到地下铁道整体道床铺轨对高程精度的要求，高程 贯通测量误差确定为25mm。同样采用不等精度分配方法，将高程贯通测量误 差分配到高程测量的各个环节，其中：地面高程控制测量中误差12mm、高程 传递测量中误差8mm、地下高程测量中误差12mm、则高程贯通测量中误差 1818mm 25mm、北京地铁按上述技术设计进行贯通测量，各贯通段贯通 测量误差精度统计见下表: 贯通段名称横向贯通中误差纵向贯通中误差高程贯 通中误差 贯通误差统计表 3 公路测量数据的来源 数字地形模型(DT