GPS公路测量实习报告
实 习 报 告l 实习地点：安康地区此次实习为毕业设计的一个组成部分，参加生产单位的具体工程项目更能锻炼自己的实际工作能力。此次随陕西公路勘察设计院一起，对阿北（阿荣旗至北海）高速公路安康到陕川界地段进GPS公路勘测测量。四月的安康地区山清水秀，绿意盎然。一片春光如影随形。沿线江水碧玉，景色宜人，在勘测的同时也一睹祖国的大好河山。着对我来说，是意外收获。l 工程简介 安康至陕川界是西部开发干线公路阿荣旗至北海线在陕西境内的一段，是我省“米”字型公路主骨架的重要组成部分，它的建设对于促进西部大开发战略实施，完善全国及我省公路主骨架网络，增强西北与西南地区的经济联系，促进沿线丰富的自然资源和旅游资源开发，加快沿线群众脱贫致富步伐，促进地方经济发展具有重要意义。该公路起于汉滨区五里镇尹家营村，接小河至安康高速公路的终点，经流水镇、紫阳县、高滩镇、毛坝乡至陕川交界的白扬溪，路线全长105.364公里，工程投资74.43亿元，拟利用世行贷款3.5亿美元，已列入国家利用世行贷款XX～XX财年计划，并按世行简化项目评估周期12个月进行项目前期工作，确保XX年上半年开工建设。l 实习时间：XX-4-9--------XX-4-23l 实习内容：公路GPS勘测测量公路野外勘测的总体目的是把研究的路线走向方案通过适当的勘测放在实地，并取得相关的设计资料，根据《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》的规定，公路工程基本建设项目一般采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计（初测和定测）。 l 实习目的和任务：1. 通过实习巩固和熟练专业知识，将大学阶段所学知识融会贯通，以达到学以致用的效果。2. 初测目的：根据测量资料进行纸上定线和相关的内业工作，初步确定采用的路线方案，为编制初步设计提供所需的基础资料。
3. 定测目的：通过现场测量进行优化，再实地放线定桩确定人工构造物的位置，为施工图设计提供详细可靠的资料l 工程资料安康～陕川界高速公路控制测量技术设计书一、概述安康～陕川界高速公路是国道主干线阿荣旗至北海陕西境内的一段。线路起点接小河~安康高速公路终点安康立交，沿途经过流水镇、洞河镇、紫阳县、高滩乡、毛坝镇、麻柳镇，线路终点位于四川省万县境内。测区路线全长约120公里。二、资料收集及作业依据（一）、资料的收集级利用：① 解放军总参测绘局19xx年出版的1/10000彩印图。② 陕西省绘局III等以上三角点成果（见下表）。③ 陕西省绘局III等以上水准点成果（见下表）。④ 安康～陕川界高速公路工程可行性研究报告。已知三角点、水准点成果表表 1-1 点 名 X（米） Y（米） H（米） 备 注 长枪岭 3619654.20 310477.85 ****** II等 竹扒寨 3595805.07 264954.06 ****** II等 黄草梁 3572158.88 231656.64 ****** II等 西光35 ****** ****** 267.981 I等 渔安10 ****** ****** 492.743 II等 渔安16 ****** ****** 396.545 II等 渔安23 ****** ****** 379.299 II等 (二)、技术依据：①JTJ061-99《公路测量规范》。②JTJ/T 066-98《公路全球定位系统（GPS）测量规范》。③GB12898-91《国家三、四等水准测量规范》。三、工作计划安排我队计划于XX年4月9日进入工地，XX年4月25日完成任务，外业勘测历时30天左右，计划完成以下工作量：①、选点埋石约170个。②、施测GPS点约51个③、施测一级导线约 100 公里。④、联测四等三角高程路线约90公里。
四、坐标系统及精度要求（一）、投影及坐标系统：①、平面坐标系为公路独立坐标系，采用高斯正形投影3度带，中央子午线为108° 30?，平均纬度32° 28?。测区长度归化到参考椭球体面上363米（未考虑高程异常值）的抵偿高程面上，然后再按统一的3度带投影到高斯面上。②、高程系统采用19xx年国家高程基准。③、GPS点采用WGS-84地心直角坐标系，再转换成公路独立坐标系。（二）、GPS点的成果精度要求：GPS点的平面坐标由WGS—84系转换成54系后，其最弱点的相对点位误差不得大于±5厘米，
最弱边的边长相对中误差不得低于1/4.5万。（三）、一级导线测量测区呈带状分布，首级控制为三级GPS网，导线布设在两对GPS点之间。每个导线点均埋设混凝土标石。标石尺寸为顶部10 ?10厘米，底部为20 ?20厘米，高45厘米.导线最大边长为852.289米，最小边长为203.086米，平均边长为465.924米。测角和测距采用TCR702全站式电子速测仪。测角方法为测回法，每站三测回，测站进行温度、气压、加乘常数及投影改正。内业计算采用清华山维公司研制网平差软件NASEW 97进行计算，导线精度指标应遵循下表。 一级导线测量主要技术指标表 表 1-2 等 级 导 线 长 度 （km） 平均边长 （米） 闭 合 差 限 差 （?） 观测值 中误差（mm） 相对闭合差 备 注 一级 10 500 ≤17 ?1/15000 规范要求 （四）、高程控制测量测区首级高程控制网为四等水准，水准网沿导线敷设，水准点高程采用电磁波测距三角高程，施测方法为中丝测高法，对向观测，竖角观测三测回，测距一测回。
高程系统采用19xx年国家高程基准，高程网平差采用清华山维公司的网平差软件NASEW 97进行严密平差，平差精度指标见下表所示。 四等水准电磁波测距三角高程主要技术指标
表 表 1-3 等 级 路线 长度 （km） 仪器 类型 测
回
数 垂直角 较 差 （?） 指标差 较 差 （?） 每公里高 差中误差 （mm） 高程闭 合 差 （mm） 备 注 Ⅳ 80 DJ2 3 ?7 ?7 ?10 规范
要求 安康～陕川界高速公路控制测量技术总结一、概述安康～陕川界高速公路是国道主干线阿荣旗至北海线陕西境的一段，路线在崇山峻岭中穿行，沿线地形复杂多变。线路起点位于安康西边五里镇，沿汉江经流水穿山到洞河再至紫阳，穿越毛坝到达位于陕川界的终点，路线全长约120公里。二、资料收集及业依据（一）、资料的收集及利用：1. 解放军总参测绘局19xx年出版的1/10000彩印图。2. 陕西省绘局III等以上三角点成果（见下表）。3. 陕西省绘局III等以上水准点成果（见下表）。4. 小河～安康高速公路工程可行性研究报告。已知三角点、水准点成果表表 2-1 点 名 X（米） Y（米） H（米） 备 注 长枪岭 3619654.20 310477.85 ****** II等 竹扒寨 3595805.07 264954.06 ****** II等 黄草梁 3572158.88 231656.64 ****** II等 西光35 ****** ****** 267.981 I等 渔安10 ****** ****** 492.743 II等 渔安16 ****** ****** 396.545 II等 渔安23 ****** ****** 379.299 II等 (二)、技术依据：1 JTJ061-99《公路勘测规范》。2 JTJ/T 066-98《公路全球定位系统（GPS）测量规范》。3 GB12898-91《国家三、四等水准测量规范》。三、完成任务及工作量我队计划于XX年4月9日进入工地，XX年4月25日完成任务，外业勘测历时30天左右，计划完成以下工作量：①、选点埋石约170个。②、施测GPS点约51个③、施测一级导线约 100 公里。④、联测四等三角高程路线约90公里。
四、坐标系统及精度（一）、投影及坐标系统：1、平面坐标系为公路独立坐标系，采用高斯正形投影3度带，中央子午线为109° 1.2?，测区长度归化到488米（未考虑高程异常值）的抵偿高程面上，然后再按统一的3度带投影到高斯面上。2、高程系统采用19xx年国家高程基准。3、GPS点采用WGS-84地心直角坐标系，再转换成公路独立坐标系。（二）、GPS点点位及成果精度：GPS点的平面坐标由WGS—84系转换成54系后，其最弱点的相对点位误差最大为2.7厘米，最弱边的边长相对中误差最大为1/50823。
五、GPS控制测量（一）、作业方法1 选点：（1）、沿路线中心线由北向南约每5公里左右布设一对GPS点，且对点间通视，分布在中心线两侧，对点距离在500米～800米之间，其连线与中心线交成锐角。（2）、周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角应小于15°；（3）、远离大功率无线
电发射源(如电视台、微波站等)，其距离不小于400米，远离高压输电线200米以上；（4）、为避免多路径效应，点位附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，并尽量避开大面积水域；（5）、交通方便，有利于其它测量手段扩展和联测；基础稳固，便于点的保存。2 埋石与点之记：（1）、标石规格：上表面20cm×20cm，底面25cm×25cm，高60cm，埋石时标石上表面高出地面5cm，并在标石底部现浇混凝土约15 cm，长宽约40cm×40cm做底盘。（2）、参照《GPS测量规范》中有关规定，在实地绘制点之记，在点之记中做2～3个护桩，其与GPS点位的距离精确到0.1米。3 使用仪器；外业观测使用仪器为美国ASHTECH公司生产的，标称精度优于5mm+1ppm的ASHTECH Z-Xtreme双频接收机六台，所有接收机均具有十二个独立通道，自动跟踪并锁定可接收到的全部卫星。所有机型都于XX年4月在通过仪器检测中心鉴定，仪器性能可靠，精度满足设计要求。4 GPS网的布设：本次实际采用牛山、长枪岭和箩筐岩这三个已知点，进行GPS联测.共布设GPS点51个，构成50个同步图形。该网的技术指标如下表所示：GPS网技术指标表 表5-1 总GPS点数 51 必要基线向量 102 同步三角形 50 重复基线向量 16 总基线向量 118 多余基线向量 50 独立基线向量 68 平差选用基线向量 79 从解算结果看，该网精度高、可靠性较强，完全满足设计要求。（二）、外业观测1 天线的架设（1）、天线距地面1米以上，严格整平，基座测前经过检验；（2）、严格对中，其对中误差小于等于1毫米。2 天线高量取（1）、量取天线高应从标石中心量至天线外边沿标志处；（2）、互成120°各量取一次，较差小于3毫米。3 观测的基本技术要求表5-2 观测模式 静态 数据采集间隔 20秒 卫星截止高度角 ≥15° 天线安置的对中误差 1mm 有效观测卫星数 ≥ 4 两次丈量天线高之差 3mm 观测时段长度 ≥60分 卫星的几何图形强度因子PDOP ≤8 观测时段数 ≥ 1 任一卫星的有效观测时间 ≥15分 4外业记簿观测过程中记录员记录以下内容：测站名、测站编号、观测年月、观测员、记录员、时段号、接收机和天线号、天线高、开关机时间、卫星信噪比及天气情况等信息。（三）、数据处理1 基线解算软件： ASHTECH公司的SOLUTION软件。2 网平差软件： 天测公司的GPS-NET网平差软件。六、一级导线测量测区呈带状分布，首级控制为三级GPS网，导线布设在两对GPS点之间。每个导线点均埋设混凝土标石。标石尺寸为顶部12 ?12厘米，底部为20 ?20厘米，高45厘米。平均边长为400~500米。测角和测距采用TC1610全站式电子速测仪。测角方法为测回法，每站二测回，测站进行温度、气压、加乘常数及投影改正。内业计算采用清华山维公司研制网平差软件NASEW 97进行计算，导线精度指标应遵循下表。 等 级 导 线 长 度 （km） 平均边长 （m） 方位角
闭合差 （?） 每边测距 中误差（mm） 导线全长
相对闭合差 备 注 一级导线测量主要技术指标表 表6-1 导线网编 号 导线 长度 （km） 平均 边长 （m） 方位角 闭合差 （?） 闭合差 （m） 每边测距中误差（m） 导线全长
相对闭合差 备 注 10 400-500 1/15000 规范要求 1 6.662 510 0 0.0863 0.00074 1/77201 实 测 2 6.397 420 27 0.3889 0.00074 1/16448 实 测 3 1.819 350 18 0.0345 0.00074 1/52759 实 测 4 5.419 410 8 0.2848 0.00074 1/19024 实 测 5 4.861 480 25 0.2188 0.00074 1/22216 实 测 6 3.013 320 30 0.0426 0.00074 1/70754 实 测 7 2.173 420 12 0.0766 0.00074 1/28382 实 测 8 1.918 210 21 0.0740 0.00074 1/25905 实 测 9 5.834 350 28 0.0832 0.00074 1/70091 实 测 10 6.901 430 18 0.1173 0.00074 1/58830 实 测 11 5.045 340 36 0.0571 0.00074 1/88404 实 测 12 5.258 300 28 0.0835 0.00074 1/62986 实 测 13 5.361 350 25 0.0528 0.00074 1/101497 实 测 七、高程控制测量测区首级高程控制网为四等水准，水准网沿导线敷设，每隔1.5公里左右在标石下面加埋盘石作为水准点，
水准点高程采用电磁波测距三角高程，施测方法为中丝测高法，对向观测，竖角观测四测回，测距一测回。 高程系统采用19xx年国家高程基准，高程网平差采用清华山维公司的网平差软件NASEW 97进行严密平差，平差精度指标见下表所示。 四等电磁波测距三角高程主要技术指标表 表7-1 等 级 路线 长度 （km） 仪器 类型 测回数 垂直角 较 差 （?） 指标差 较 差 （?） 对向观测 高差较差 （mm） 每公里高 差中误差 （mm） 高程闭 合 差 （mm） 闭合差 限差 （mm） Ⅳ 80 DJ2 4 ?7 ?7 ?10 Ⅳ 55.45 TCR702 4 ?6 ?6 19 6 0.079 0.223 Ⅳ 12.9 TCR702 4 ?5 ?6 13 6 0.054 0.108 Ⅳ 0.43 TCR702 4 ?4 ?4 8 6 -0.003 0.020 Ⅳ 11.32 TCR702 4 ?5 ?4 18 6 -0.036 0.101 Ⅳ 79.05 TCR702 4 ?6 ?6 21 6 -0.087 0.267 Ⅳ 47.46 TCR702 4 ?5 ?6 23 6 0.004 0.207 九、提交成果 1 勘测报告2份。2 红外观测记录本26本、。 l 实习总结GPS测量的优点相对于常规测量来说，随着GPS技术的飞速发展，其特点也越来越明显：1. 测站之间无需通视，这样就使得选点更加灵活方便，但测站上空要求开阔，以使卫星信号不受干扰。2. 不受天气因素的影响，这就使得全天候作业成为可能。3. 定位精度高，一般来说，双频GPS接受机静态基线解算精度为±（5mm+10—6 D）,而红外测距仪标称精度为±（5mm+5×10 —6 D）,GPS测量精度与红外测距仪相当，但随着距离的增长，GPS测量的优越性愈加突出。大量实验证明，在小于50km的基线上，使用动态测量，其相对定位精度可达12×10ˉ 100～500km的基线上可达4. 观测时间短。在小于20km的短基线上，快速相对定位一般只需5min观测时间即可。5. 提供3维坐标，GPS测量在精确测定观测平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。6. 由于GPS自动化程度很高，所以其操作简便。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器，量取仪器高和监视仪器的工作状态，而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。GPS在公路测量中的应用利用GPS测量能克服常规控制测量中所存在的缺陷，并提高作业的效率，减轻劳动强度，保证高等级公路测设质量。其可以在以下方面的得到广泛的应用。1. GPS测量用于加密国家控制点。2. GPS测量用于隧道控制测量。GPS测量灵活，方便，能大大节省人力，物力，减少野外砍伐工作量，减少一些不必要的过渡点，具有极高的精度，完全能达到《公路勘察规程》对隧道测量的要求，较红外测量仪导线测量，可提高效率4~5倍。
3. GPS用于特大桥控制测量。GPS导线测量可靠性好，平面精度和高程精度均能满足高速公路测设的要求。4. GPS测量用于摄影测量外业控制点测量：摄影测量一般沿飞行航摄的航线，每个一定间隔就要在野外实地测量一定数量的平面和高程控制点。野外平高控制点的间隔n按地形类别及所测地形图的比例尺而定。如1：XX地形图，摄影比例尺为1：10000，间隔n一般为4~6个摄影基线。常规的野外平高控制点的测量方法是先沿航摄方向布设导线，然后在此基础上采用支导线方法测定航测像控点。这种方法主要是导线方式测量。由于航摄面积较广，对23cm×23cm像幅，1：10000摄影比例尺，覆盖范围为2.3km宽，双航线覆盖范围更宽，在这广阔范围内惊醒导线测量，往往由于实地条件的限制，其作业是相当艰苦的，且工作量大，作业周期长。GPS测量作航测控制，不仅具有高精度，而且具有很大的灵活性。它改变了逐步控制的测量模式，其效率较常规方法提高5倍以上。GPS在公路测量中的应用展望从上面的论述中，可以看到在高等级公路中，GPS测量正发挥着越来越大的功能，而且还有着很大的发展前景。1. GPS 测量作业精度高。它的作业不受距离限制，非常适合于国家大地点破坏严重地区，地形条件困难地区，局部重点工程地区等。2. GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术，计算机技术控制，自动纪录，自动数据预处理，自动平差计算。3. GPS RTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三位坐标。这种技术非常适合路线，桥梁，隧道勘察。它可以直接进行实地实时放样，中线边桩测量，点位测量等。4. GPS测量可以极大地降低劳动作业强度，减少野外砍伐工作量，提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。
5. GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样，是GPS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下，往往由于这些地区地形条件的限制，实施常规的几何水准测量由困难，GPS高程测量无疑是一种有效的手段。