第一篇:?jiǎn)位綜ORS在西寧某廠區(qū)工程測(cè)量中的應(yīng)用研究
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單基站CORS在西寧某廠區(qū)工程測(cè)量中的應(yīng)用研究
作者:黃莉
來(lái)源:《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》2012年第28期
摘 要:本文基于筆者多年從事工程測(cè)量的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn),以單基站CORS廠區(qū)工程測(cè)量為研究對(duì)象,結(jié)合南方單基站的系統(tǒng)組成、系統(tǒng)設(shè)置及測(cè)量實(shí)踐對(duì)其應(yīng)用環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的剖析,全文是筆者長(zhǎng)期實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)上的理論升華,相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。關(guān)鍵詞:?jiǎn)位?CORS 廠區(qū) 測(cè)量 教學(xué)
中圖分類號(hào):TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)10(a)-0133-02隨著GPS技術(shù)的日臻成熟和通信技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,目前在我國(guó)已有不少區(qū)域和城市已經(jīng)建立了多基站連續(xù)運(yùn)行GPS基準(zhǔn)站系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱CORS),CORS系統(tǒng)可以提供全天候?qū)崟r(shí)服務(wù)。但由于受經(jīng)濟(jì)條件和自然條件的限制,部分地區(qū)或城市在短時(shí)間內(nèi)還無(wú)法建立CORS系統(tǒng),甚至由于CORS系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行而難以享受相應(yīng)的便捷服務(wù)。單基站連續(xù)運(yùn)行GPS基準(zhǔn)站系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱單基站CORS)布局靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、即用即建、投資較少,并且易于維護(hù)和管理,不僅可獨(dú)立使用,而且可以隨時(shí)升級(jí)并網(wǎng)為多基站連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)系統(tǒng)。
第二篇:對(duì)數(shù)字技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究
對(duì)數(shù)字技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究
摘要:隨著信息化的高速發(fā)展,我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)也已經(jīng)從傳統(tǒng)的人工測(cè)繪發(fā)展為數(shù)字化測(cè)繪,測(cè)繪技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,本文探討了數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及應(yīng)用。
關(guān)鍵字:數(shù)字技術(shù)測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用
數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及測(cè)量?jī)x器的智能化而興起的一門新興的測(cè)繪技術(shù)。數(shù)字中國(guó)、數(shù)字城市等概念的提出以及相關(guān)數(shù)字化工程的啟動(dòng),特別是全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、攝影測(cè)量與遙感(RS)以及數(shù)字化測(cè)繪和地面測(cè)量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,使工程測(cè)量的手段和方法產(chǎn)生了深刻的變化。工程測(cè)量的服務(wù)領(lǐng)域也相應(yīng)進(jìn)一步延伸,而且正朝著測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展。
一、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
1.它可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的模擬,在屏幕上直觀生動(dòng)地(分層)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改變和彌補(bǔ)了傳統(tǒng)產(chǎn)品線條、符號(hào)和數(shù)字、文字等綜合包羅,非具一定專業(yè)知識(shí)才能讀懂的缺陷。
2.數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品在使用、維護(hù)和更新上具有方便快捷的特性,能夠隨時(shí)保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢(shì)性,可以隨時(shí)補(bǔ)充修改,隨時(shí)出新圖提供使用。
3.根據(jù)不同用戶的需要,可以對(duì)產(chǎn)品的各種要素進(jìn)行數(shù)據(jù)再加工,得到不同用途的圖件,而且還可以隨意對(duì)圖形進(jìn)行拼接、縮放,用途更廣泛。
4.利用數(shù)字化(地形、地籍)測(cè)繪成果,作為底圖,可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行各種規(guī)劃與設(shè)計(jì)(如土地資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃和城市道路網(wǎng)的設(shè)計(jì)等),可方便地進(jìn)行許多方案的設(shè)計(jì)與比較,對(duì)各種要素的統(tǒng)計(jì)、匯總、疊加、分析也方便、準(zhǔn)確。在計(jì)算機(jī)的幫助下,大大提高了測(cè)繪生產(chǎn)作業(yè)的自動(dòng)化、科學(xué)化、規(guī)范化程度,數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的應(yīng)用水平也將達(dá)到新的高度。除此以外,在其他方面還顯示出很多優(yōu)越性,但從以上幾點(diǎn)足以可見(jiàn)數(shù)字化(地形、地籍)測(cè)繪很符合現(xiàn)代社會(huì)信息的要求,是現(xiàn)代測(cè)繪的發(fā)展方向。因而,以前以傳統(tǒng)測(cè)繪為主的專業(yè)測(cè)繪單位,現(xiàn)在是以發(fā)展數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)作為發(fā)展的目標(biāo)與方向。
二、數(shù)字化測(cè)繪中作業(yè)模式的選擇問(wèn)題
數(shù)字化測(cè)繪設(shè)備是全站儀加電子手簿或電子平板,作業(yè)分為編碼方法和無(wú)碼方法。編碼方法在記錄測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)必須按碎部點(diǎn)的類型及相互間幾何關(guān)系輸入特征編碼, 作業(yè)員不僅要熟記編碼,為正確輸入編碼,測(cè)站與棱鏡間還需要較多有關(guān)測(cè)點(diǎn)的信息交流,因此作業(yè)速度慢。尤其當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、通視困難、對(duì)一個(gè)地物的測(cè)量是不連續(xù)的,甚至要經(jīng)過(guò)幾個(gè)測(cè)站的觀測(cè)才能完成時(shí),作業(yè)難度大,出錯(cuò)機(jī)會(huì)多。無(wú)碼作業(yè)則不需輸入任何編碼,代之以繪制草圖記錄所測(cè)點(diǎn)位及相鄰關(guān)系。測(cè)站與棱鏡間聯(lián)絡(luò)較少,測(cè)站照準(zhǔn)目標(biāo)操作電子手簿驅(qū)動(dòng)全站儀測(cè)取數(shù)據(jù)后,只需向棱鏡處作業(yè)員報(bào)告碎部點(diǎn)號(hào)而已。具有平板測(cè)圖知識(shí)的作業(yè)員隨棱鏡現(xiàn)場(chǎng)繪制草圖,輕松且不易出錯(cuò)。測(cè)圖工作實(shí)際上主要在棱鏡處進(jìn)行,測(cè)站觀測(cè)速度很快,一臺(tái)全站儀可觀測(cè)2~3個(gè)棱鏡,相當(dāng)2~3個(gè)圖板的平板測(cè)圖。所以無(wú)碼作業(yè)方法更容易為測(cè)量人員所接受。數(shù)字化測(cè)繪記錄設(shè)備過(guò)去以電子手簿為主,但目前有關(guān)電子平板的介紹、報(bào)道較多。所謂內(nèi)外業(yè)一體化的作業(yè)方法,即利用電子平板(便攜機(jī))在野外實(shí)現(xiàn)碎部點(diǎn)展繪成圖被描繪成最先進(jìn)的方法。但實(shí)際上若電子平板與全站儀聯(lián)機(jī)則由于通視不一定好,加之?dāng)?shù)字化測(cè)圖測(cè)程較遠(yuǎn),繪圖員在電子平板上編輯繪圖很困難。若靠遠(yuǎn)距離觀察輔之以鏡站作業(yè)員的描述來(lái)繪圖,則不僅對(duì)電子平板繪圖員的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)要求較高,且既慢又容易出錯(cuò)。就這一點(diǎn)而言,類似傳統(tǒng)的平板測(cè)圖的作業(yè)方法,不同之處僅在于不需展點(diǎn)、計(jì)算機(jī)編輯代替手工繪圖而已。為解決這一問(wèn)題,市場(chǎng)上推出了遙控電子平板。雖然采用遙控平板可使繪圖員隨棱鏡現(xiàn)場(chǎng)繪圖,但設(shè)備投資遠(yuǎn)高于電子手簿。野外作業(yè)速度也低于電子手簿加草圖方法。實(shí)際上是付出高昂的代價(jià)以外業(yè)時(shí)間換取內(nèi)業(yè)時(shí)間。若考慮到野外作業(yè)條件艱苦,作業(yè)人員的愿望恰恰相反;即寧愿用內(nèi)業(yè)時(shí)間換取外業(yè)時(shí)間。加之電子平板還有惡劣條件下可靠性差,攜帶不如電子手簿方便的缺點(diǎn)。所以大多數(shù)情況下,尤其是復(fù)雜地區(qū),電子手簿加草圖方法仍是最適合的作業(yè)方法。
三、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用
1.數(shù)字測(cè)圖的主要內(nèi)容
1.1原圖數(shù)字化
當(dāng)一個(gè)地區(qū)需要用到數(shù)字地形圖而一時(shí)因經(jīng)費(fèi)困難或受到時(shí)間等原因的限制時(shí),該方法是最適宜的。它能夠充分利用現(xiàn)有的地形圖,僅需配備計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀或掃描儀、繪圖儀再配以數(shù)字化軟件就可以開(kāi)展工作,并且可以在很短的時(shí)間內(nèi)獲得數(shù)字化成果。它的工作方法有兩種:手扶跟蹤數(shù)字化及掃描矢量化,其中后一種的精度、效率更高。但是,利用該方法所獲得的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響,加上數(shù)字化過(guò)程中所產(chǎn)生的各種誤差,因而它的精度要比原圖的精度差。而且它所反映的只是白紙成圖時(shí)地表上各種地物地貌,現(xiàn)時(shí)性不是很好。所以它僅能作為一種應(yīng)急措施而非長(zhǎng)久之計(jì)。為了充分利用該法得到數(shù)字地圖,可通過(guò)修測(cè)、補(bǔ)測(cè)等方法,實(shí)測(cè)一部分地物點(diǎn)的精確坐標(biāo),再用這些點(diǎn)的坐標(biāo)代替原來(lái)的坐標(biāo),通過(guò)調(diào)整,可在一定程度上提高原圖的精度。而隨著地圖的不斷更新,實(shí)測(cè)坐標(biāo)的增加, 地圖的精度也就會(huì)相應(yīng)地得到提高。
1.2地面數(shù)字測(cè)圖
在沒(méi)有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū),可直接采用地面數(shù)字測(cè)圖的方法,該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖,是我國(guó)目前各測(cè)繪單位用得最多的數(shù)字測(cè)圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點(diǎn)是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的精度控制在5cm內(nèi)是可以做到的。
1.3航測(cè)數(shù)字成圖
當(dāng)一個(gè)地區(qū)(或測(cè)區(qū))很大時(shí),可以利用航空攝影機(jī)在空中攝取地面的影像,通過(guò)外業(yè)判讀,在內(nèi)業(yè)建立地面的模型,通過(guò)計(jì)算機(jī)用繪圖軟件在模型上量測(cè),直接獲得數(shù)字地形圖。隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量已在我國(guó)部分地區(qū)取得成功,不久將會(huì)得到推廣。它是通過(guò)在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像,內(nèi)業(yè)通過(guò)專門的航測(cè)軟件,在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配,建立地面的數(shù)字模型,再通過(guò)專用的軟件來(lái)獲得數(shù)字地圖。可以說(shuō),這將是今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè)重要發(fā)展方向。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)量工作移到室內(nèi)完成,它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn),特別適合于城市及大測(cè)區(qū)的大面積成圖。
2.數(shù)字測(cè)圖在地籍測(cè)量中的應(yīng)用
隨著國(guó)家小城鎮(zhèn)建設(shè)步伐的加快,城鎮(zhèn)地籍測(cè)量工作在全國(guó)范圍內(nèi)展開(kāi),各地對(duì)地籍圖的需求將急劇膨脹。地籍測(cè)量的目的是為了全面澄清城鎮(zhèn)土地的屬性、位置、面積、用途、經(jīng)濟(jì)價(jià)值及相互之間的關(guān)系,為建立全國(guó)土地管理信息系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。隨著高新測(cè)繪技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用得到迅速發(fā)展。較之傳統(tǒng)的大(小)平板儀(地形、地籍)測(cè)繪技術(shù),數(shù)字化測(cè)繪可以讓測(cè)繪產(chǎn)品更加多樣化,技術(shù)含量和應(yīng)用水平更高,產(chǎn)品的使用與維護(hù)更加方便、快捷、直觀,與傳統(tǒng)的測(cè)繪產(chǎn)品(地形、地籍圖件)相比,數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)越性。作業(yè)流程的科學(xué)化是數(shù)字測(cè)量的關(guān)鍵所在,結(jié)合測(cè)區(qū)已有的資料,以有關(guān)規(guī)程、規(guī)范為依據(jù),設(shè)計(jì)作業(yè)流程,數(shù)字地籍測(cè)量的作業(yè)流程見(jiàn)下圖:
3.數(shù)字測(cè)繪在數(shù)字地球中的應(yīng)用
簡(jiǎn)言之,數(shù)字地球就是把經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展方方面面的信息,加載于一個(gè)統(tǒng)一的地理坐標(biāo)框架中按數(shù)字的形式存貯于計(jì)算機(jī),任何機(jī)構(gòu)或個(gè)人均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù), 足不出戶便獲取所需的信息做到“秀才不出門,全知天下事”。數(shù)字地球是一個(gè)十分龐大的系統(tǒng)工程,技術(shù)復(fù)雜,涉及部門多,沒(méi)有任何一個(gè)部門或團(tuán)體能單獨(dú)承擔(dān),它需要地球科學(xué)、信息科學(xué)、空間技術(shù)和眾多應(yīng)用部門的配合。測(cè)繪作為地學(xué)和信息學(xué)的重要組成部分,在國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中具有不可替代的地位, 空間基礎(chǔ)信息的獲取、處理,向信息高速公路提供內(nèi)容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測(cè)繪工作者肩上??梢哉f(shuō),數(shù)字地球始于測(cè)繪。我國(guó)測(cè)繪部門從20世紀(jì)八十年代初期開(kāi)始,對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行了大規(guī)模的數(shù)字化改造。傳統(tǒng)的光學(xué)定位技術(shù)已被光電技術(shù)、GPS技術(shù)所取代,傳統(tǒng)的白紙測(cè)圖已被數(shù)字測(cè)圖和地理信息系統(tǒng)所取代,以地面測(cè)量為主向以衛(wèi)星定位(GPS)、衛(wèi)星遙感(RS)測(cè)繪等高技術(shù)為主的對(duì)地觀測(cè)方面轉(zhuǎn)變,被動(dòng)的靜態(tài)測(cè)量向動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量方面轉(zhuǎn)變"測(cè)繪部門在數(shù)字地球基礎(chǔ)框架建設(shè)方面做了大量工作,主要包括:建立了全國(guó)A級(jí)、B級(jí) GPS網(wǎng);完成了全國(guó)1:100萬(wàn)、1:25萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)施;建立了國(guó)情和省情綜合地理信息系統(tǒng);研制成功了從遙感立體影像自動(dòng)建立數(shù)字地面模型的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng);研制成功了數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字正射影像(DOM)、數(shù)字線劃圖(DLG)、數(shù)字柵格圖(DRG)等“4D”產(chǎn)品生產(chǎn)線。數(shù)字地球的雛形已經(jīng)形成。
當(dāng)然,數(shù)字測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于很多方面,由于篇幅有限,就不在此一一列舉了。
總之,數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用廣泛,精確且使用,并且數(shù)字測(cè)繪技術(shù)也在日新月異地發(fā)展,廣大測(cè)繪工作者要更新思維、堅(jiān)持學(xué)習(xí),做數(shù)字化的測(cè)繪工作者。
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第三篇:CORS系統(tǒng)在城市地籍測(cè)量中的應(yīng)用
CORS系統(tǒng)在城市地籍測(cè)量中的應(yīng)用
摘要: 隨著測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展,地籍及房地產(chǎn)測(cè)量的方法和技術(shù)也在不斷地進(jìn)步和更新。cors新技術(shù)的出現(xiàn),可以高精度并快速地測(cè)量各級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)。本文針對(duì)cors系統(tǒng)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:cors;測(cè)量技術(shù);精度
cors系統(tǒng)是繼gps rtk之后出現(xiàn)的一種衛(wèi)星定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)等相結(jié)合的測(cè)量新技術(shù)。cors系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)化概念引入到了大地測(cè)量應(yīng)用中,該系統(tǒng)的建立不僅為測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)深刻的變革,而且也將為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)社會(huì)中的空間信息服務(wù)帶來(lái)新的思維和模式。它能夠在全年連續(xù)不斷地運(yùn)行。用戶只需一臺(tái)gps萊卡atx1230gg接收機(jī)即可進(jìn)行實(shí)時(shí)的快速定位、事后定位。網(wǎng)絡(luò)rtk技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量既能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果,又能實(shí)時(shí)知道定位精度,具有操作簡(jiǎn)便、成本低、精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、覆蓋率廣等優(yōu)點(diǎn),特別是cors系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)rtk測(cè)量功能的實(shí)現(xiàn),改變了傳統(tǒng)測(cè)量作業(yè)模式,以其高效率、高精度、高可靠性和低成本的特點(diǎn)在城市勘測(cè)中逐步得到廣泛的應(yīng)用,提高了測(cè)繪工作的效率,逐步取代了傳統(tǒng)單基站rtk技術(shù)。本文對(duì)市轄區(qū)范圍內(nèi)41宗地進(jìn)行土地權(quán)屬調(diào)查核實(shí)、野外數(shù)據(jù)采集、編輯成圖并錄入省地籍信息管理系統(tǒng),通過(guò)換發(fā)、辦理土地登記證書滿足地籍管理規(guī)范化需要。1cors的工作原理
cors是在一個(gè)較大的區(qū)域內(nèi)通過(guò)均勻布設(shè)多個(gè)永久性的連續(xù)運(yùn)行
gps參考站以構(gòu)成一個(gè)參考站網(wǎng)。各參考站按設(shè)定的采樣率連續(xù)觀測(cè),通過(guò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)將觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)控制中心,系統(tǒng)控制中心首先對(duì)各個(gè)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和質(zhì)量分析,然后對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一解算,估算出網(wǎng)內(nèi)的各種系統(tǒng)誤差改正項(xiàng)(電離層、對(duì)流層、衛(wèi)星軌道誤差),獲得本區(qū)域的誤差改正模型。之后,向用戶實(shí)時(shí)發(fā)送gps改正數(shù)據(jù),用戶只需要一臺(tái)gps萊卡atx1230gg接收機(jī),便可得到高精度的可靠的定位結(jié)果。
cors目前主要有幾種網(wǎng)絡(luò),即rtk技術(shù)有虛擬參考站(vrs)技術(shù)、主輔站技術(shù)(i一max)、區(qū)域改正參數(shù)(fkp)技術(shù)和綜合誤差內(nèi)插法技術(shù)等。2cors系統(tǒng)組成
cors系統(tǒng)由參考站子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理中心子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)和用戶應(yīng)用子系統(tǒng)四部分組成,各子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)互聯(lián),形成一個(gè)分布于整個(gè)城市的局域網(wǎng)。3 cors系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)rtk測(cè)量作業(yè)方式不同,cors系統(tǒng)主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:(1)為城市測(cè)繪工作提供了一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn),使其能夠從根本上解決不同行業(yè)、不同部門之間坐標(biāo)系統(tǒng)的差異問(wèn)題;(2)使gps有效服務(wù)范圍得到了極大擴(kuò)展;
(3)采用連續(xù)基站,用戶隨時(shí)可以觀測(cè),使用方便,提高了工作效率;
(4)擁有完善的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng),可消除或削弱各種系統(tǒng)誤差的影響,還可獲得高精度和高可靠性的定位結(jié)果;
(5)用戶不需架設(shè)參考站,真正實(shí)現(xiàn)單機(jī)作業(yè),減少了費(fèi)用;(6)使用固定可靠的數(shù)據(jù)鏈通訊方式,減少了噪聲干擾;(7)提供遠(yuǎn)程internet服務(wù),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享,可為高精度要求的用戶提供下載服務(wù)。
由于工期緊、地點(diǎn)分散,而cors系統(tǒng)在江蘇地區(qū)已試運(yùn)行數(shù)月,技術(shù)成熟,精度可靠,已基本轉(zhuǎn)入實(shí)用階段,故采用cors技術(shù)布設(shè)控制點(diǎn)。4控制測(cè)量 4.1測(cè)前準(zhǔn)備
了解系統(tǒng)原理,熟悉作業(yè)流程。由于這是我單位首次使用cors系統(tǒng),為保證精度,正式開(kāi)展作業(yè)前采取了如下措施:(1)用兩臺(tái)gps流動(dòng)站共同采集了3個(gè)c級(jí)gps點(diǎn),建立測(cè)區(qū)參數(shù)文件,并均勻采集了測(cè)區(qū)范圍內(nèi)d、e級(jí)控制點(diǎn)10個(gè)進(jìn)行比對(duì);(2)采集相同點(diǎn)在兩個(gè)不同時(shí)段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì);
(3)由于流動(dòng)站接收機(jī)只有經(jīng)過(guò)初始化完成后才能進(jìn)行rtk測(cè)量,流動(dòng)站作業(yè)前要進(jìn)行嚴(yán)格的衛(wèi)星預(yù)報(bào),選取pdop不大于6,衛(wèi)星數(shù)大于6顆(至少4顆)的時(shí)間段進(jìn)行測(cè)量;(4)數(shù)據(jù)采集時(shí)對(duì)中桿氣泡嚴(yán)格居中。4.2 cors測(cè)量精度校核
網(wǎng)絡(luò)rtk解算出來(lái)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與原坐標(biāo)成果進(jìn)行了比較,結(jié)果見(jiàn)下表:
根據(jù)上表統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出:網(wǎng)絡(luò)rtk測(cè)量結(jié)果與其他常規(guī)測(cè)量技術(shù)的測(cè)量精度都在厘米級(jí),較差最大值為1.7cm,最小值為0.1cm,平均較差1.2cm,檢測(cè)點(diǎn)位中誤差為: ±0.9cm。其次,采集了相同點(diǎn)在兩個(gè)不同時(shí)段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),不同時(shí)段的數(shù)據(jù)差別不大,都在1cm范圍上下。cors系統(tǒng)解算成果完全可靠。因此網(wǎng)絡(luò)rtk完全可以用于地籍測(cè)量工作及其他城市測(cè)繪作業(yè)中。4.3 地籍控制測(cè)量
選點(diǎn)埋石參照《規(guī)范》的要求,確保牢固能長(zhǎng)期保存;視野開(kāi)闊便于使用;避免電、磁等不利因素干擾。在后續(xù)的每天作業(yè)開(kāi)始前,至少采集測(cè)區(qū)內(nèi)的一個(gè)控制點(diǎn)來(lái)核對(duì),符合《規(guī)范》限差要求時(shí),方開(kāi)展后續(xù)作業(yè)。每宗地至少布測(cè)2個(gè)控制點(diǎn),城區(qū)、建制鎮(zhèn)范圍內(nèi),靠近原控制點(diǎn)且有后視點(diǎn)的地塊使用舊點(diǎn),不另做新點(diǎn)。4.4 界址點(diǎn)和細(xì)部點(diǎn)測(cè)量
在信號(hào)良好,方便流動(dòng)站貼近情況下,采用網(wǎng)絡(luò)rtk直接對(duì)界址點(diǎn)、地物點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。而遇到數(shù)據(jù)采集量較多,影響信號(hào)接收時(shí),則使用全站極坐標(biāo)法施測(cè)界址點(diǎn)。測(cè)站設(shè)置后,檢核一個(gè)除本站和后視點(diǎn)以外的已知點(diǎn)。有時(shí)也需采用兩者結(jié)合的方法,更有利于提高作業(yè)效率。
為保證測(cè)量精度,除數(shù)據(jù)采集時(shí)對(duì)中桿氣泡嚴(yán)格居中外,流動(dòng)站測(cè)桿中心盡量貼近點(diǎn)位。有阻礙物時(shí)沿界址方向測(cè)量一過(guò)渡點(diǎn),用鋼尺量取得界址點(diǎn)距離,通過(guò)內(nèi)業(yè)解析處理。5 工作總結(jié)
5.1 作業(yè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題
(1)有挑檐的低層建筑物,遮擋信號(hào)無(wú)固定解;
(2)流動(dòng)站手簿與接收天線之間采用數(shù)據(jù)線傳輸數(shù)據(jù),測(cè)量低層建筑物四角舉高測(cè)桿時(shí)受牽制;
(3)儀器操作員實(shí)際操作這款儀器時(shí)間較短,容易出現(xiàn)誤操作,影響了工作效率。5.2 問(wèn)題的解決
第一種情況,采用沿建筑主體方向在挑檐上方目測(cè)定點(diǎn),測(cè)量出建筑物的兩個(gè)主體方向,通過(guò)鋼尺丈量建筑長(zhǎng)寬尺寸的方法予以解決。當(dāng)然目測(cè)精度因人而異。
第二種情況提醒大家在購(gòu)置儀器時(shí),宜采購(gòu)無(wú)線數(shù)據(jù)通訊產(chǎn)品。最后一種情況說(shuō)明加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)實(shí)踐,是保證工作高效的關(guān)鍵。5.3 對(duì)cors系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)
通過(guò)此次作業(yè),我們掌握了cors系統(tǒng)在地籍測(cè)量中的使用方法,對(duì)cors系統(tǒng)有了更多的 認(rèn)識(shí)。
首先,建立解算參數(shù)的過(guò)程極其重要,只有建立了測(cè)區(qū)精確解算參數(shù),才能布測(cè)出精確的測(cè)區(qū)控制點(diǎn)。
其次,與傳統(tǒng)方法比較,我們體會(huì)到cors系統(tǒng)以下優(yōu)點(diǎn):(1)作業(yè)精度高。點(diǎn)位中誤差為±1cm,使用常規(guī)方法需從高等控制點(diǎn),引入支導(dǎo)線或附合導(dǎo)線進(jìn)測(cè)區(qū),線路長(zhǎng)時(shí)精度較難保證,且精度差別較大,采用cors作業(yè),減少了作業(yè)環(huán)節(jié),提高了精度,點(diǎn)位誤差
分布均勻。
(2)作業(yè)效率高。41宗地外業(yè)只用了4.5天,平均每組日完成4.6宗地外業(yè)測(cè)量工作,這在以前用常規(guī)方法是不可能實(shí)現(xiàn)的。常規(guī)方法需尋找并引入控制點(diǎn),耽擱較長(zhǎng)時(shí)間,每組日至 多三宗。
(3)實(shí)時(shí)定點(diǎn)且定點(diǎn)精度可即時(shí)知道。(4)操作簡(jiǎn)單,單人即可完成作業(yè)。(5)作業(yè)成本低等特點(diǎn)。
當(dāng)然它也存在缺點(diǎn):由于是接收衛(wèi)星信號(hào),在建筑物密集地區(qū),收到的衛(wèi)星數(shù)量較少,接收信號(hào)困難,長(zhǎng)時(shí)間得不到固定解。6 結(jié)束語(yǔ)
總之,cors是目前國(guó)內(nèi)gps的最新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì),歐美及日本已經(jīng)建立起完整的系統(tǒng),國(guó)內(nèi)也進(jìn)人了蓬勃發(fā)展的階段。cors將是城市信息化的重要組成部分,并由此建立起城市空間基礎(chǔ)設(shè)施的三維、動(dòng)態(tài)、地心坐標(biāo)參考框架,是數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)。cors建為城市測(cè)繪工作提供了一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn),能夠有效的解決不同行業(yè)、不同部門之間坐標(biāo)系統(tǒng)的差異問(wèn)題。參考文獻(xiàn)
[1] 史大起 羅興順 夏自進(jìn),單基站cors系統(tǒng)在城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中的應(yīng)用[j]測(cè)繪工程,2010.03 注:文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以pdf形式查看。
第四篇:淺談工程測(cè)量在水利樞紐工程中的應(yīng)用
淺談工程測(cè)量在水利樞紐工程中的應(yīng)用
魏焰展(福建省漳州市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,郵編363000)
摘要:隨著測(cè)繪技術(shù)的迅猛發(fā)展,工程測(cè)量的方法和技術(shù)也在不斷地進(jìn)步和更新。結(jié)合工程測(cè)量在水利樞紐工程中的應(yīng)用,本文概括了工程測(cè)量的相關(guān)理論,并闡述了工程測(cè)量在水利樞紐工程應(yīng)用中的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:工程測(cè)量;水利樞紐工程
1概述
水利工程源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。公元前21世紀(jì)禹奉命治理洪水,已有“左準(zhǔn)繩,右規(guī)矩”,用以測(cè)定遠(yuǎn)近高低。20世紀(jì)50年代以后,測(cè)量工作吸收各種新興技術(shù),發(fā)展更加迅速,出現(xiàn)許多先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器,為工程測(cè)量在水利樞紐工程中提供了先進(jìn)的技術(shù)和工具,向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。2流域規(guī)劃階段的測(cè)量
由于流域規(guī)劃是在整個(gè)流域地區(qū)進(jìn)行,因此,不僅要對(duì)河流中徑流的水利資源進(jìn)行規(guī)劃,同時(shí)也要對(duì)該區(qū)域地下水源進(jìn)行規(guī)劃。流域規(guī)劃的主要內(nèi)容之一是制定河流的梯級(jí)開(kāi)發(fā)方案,合理地選擇樞紐的位置和分布。在進(jìn)行梯級(jí)布置時(shí),不僅需要在地形圖上確定合適的位置,而且還應(yīng)確定各水庫(kù)的正常高水位。為此,測(cè)量人員應(yīng)提供該流域內(nèi)的地形圖、河流縱橫斷面圖以及河谷地形圖??墒占瘒?guó)家基本圖或其他勘測(cè)單位的現(xiàn)有圖提供設(shè)計(jì)使用。在收集資料時(shí),除具體成果、成圖外,還應(yīng)收集下列資料:施測(cè)單位、時(shí)間、作業(yè)規(guī)范,標(biāo)石耐久程度和保存情況,實(shí)測(cè)結(jié)果所達(dá)到的各項(xiàng)精度指標(biāo),所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)等。根據(jù)需要有時(shí)還要測(cè)定河流水面高程,測(cè)定局部地區(qū)河流的橫斷面及水下地形圖。
2.1河流水面高程的測(cè)定
盡管在河流上每隔一定的間距設(shè)有水文站,但要詳細(xì)了解河流水面的變化特征,僅靠水文站的觀測(cè)是不夠的。因此,還必須沿河流布設(shè)一定數(shù)量的水位點(diǎn),以測(cè)定水面高程及其變化,水位點(diǎn)應(yīng)盡可能位于河流水面變化的特征處。水位點(diǎn)的密度應(yīng)根據(jù)河流的比降、落差、橫斷面形態(tài)變化等來(lái)確定,同時(shí)也要考慮各設(shè)計(jì)階段的要求。為了測(cè)定水面高程,首先沿河流建立統(tǒng)一的高程控制,然后再設(shè)立水位點(diǎn)進(jìn)行水位觀測(cè)。建立高程控制時(shí),通常是在河流沿線布設(shè)一定數(shù)量的高程控制點(diǎn),它們應(yīng)盡可能布設(shè)在靠近河岸但又不致被洪水淹沒(méi)、較為穩(wěn)定的地點(diǎn),且最好與待測(cè)水位點(diǎn)位于同岸;它們的分布盡量與水位點(diǎn)的位置相對(duì)應(yīng)。控制點(diǎn)的高程一般采用等級(jí)幾何水準(zhǔn)法測(cè)定,其精度要求要視地形條件、水面比降和路線長(zhǎng)度而定。
2.2橫斷面測(cè)量
對(duì)垂直于路線中線方向的地面高低所進(jìn)行的測(cè)量工作稱為橫斷面測(cè)量。橫斷面的位置一般可根據(jù)設(shè)計(jì)用途由設(shè)計(jì)人員會(huì)同測(cè)量人員先在地形圖上選定,然后再現(xiàn)場(chǎng)確定。橫斷面應(yīng)盡量選在水流比較平緩且能控制河床變化的地方。為方便于水深測(cè)量,橫斷面應(yīng)盡可能避開(kāi)急流、險(xiǎn)灘、懸崖、峭壁,斷面方向應(yīng)垂直于河槽。橫斷面的間距視河流大小和設(shè)計(jì)要求而定,一般在重要的城鎮(zhèn)附近、支流入口,水工建筑物上、下游和河道大轉(zhuǎn)彎處等都應(yīng)加設(shè)橫斷面;而對(duì)于河流比降變化和河槽形態(tài)變化小、人口稀少和經(jīng)濟(jì)價(jià)值低的地區(qū),可適當(dāng)放寬黃斷面的間距。橫斷面的位置在實(shí)地確定后,應(yīng)在斷面兩端設(shè)立斷面基點(diǎn)或在一端設(shè)立一個(gè)基點(diǎn)并同時(shí)確定斷面線的方位角。斷面基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在最高洪水位以上,并與控制點(diǎn)聯(lián)測(cè),以確定其平面位置和高程。斷面基點(diǎn)平面位置的測(cè)定精度不低于編制縱斷面圖使用的圖根控制精度;高程一般應(yīng)以等外水準(zhǔn)測(cè)定。當(dāng)?shù)匦螚l件限制無(wú)法測(cè)定斷面點(diǎn)的平面位置和高程時(shí),可布設(shè)成平面基點(diǎn)和高程基點(diǎn),分別確定其平面和高程。橫斷面的編號(hào)可以從某一建筑物的軸線或支流入口處由上游向下游或下游向上游的順序統(tǒng)一編號(hào),并在序號(hào)前冠以河流名稱或代號(hào),還應(yīng)注出橫斷面的里程樁號(hào)。橫斷面常用的方法有:斷面索法、交會(huì)法、GPS(RTK)法等。
橫斷面測(cè)量的精度要求:橫斷面地形點(diǎn)的精度,包括地形點(diǎn)對(duì)中心線樁的平面位置中誤差:平地、丘陵地應(yīng)≤±1.5m,山地、高地應(yīng)≤±2.0m;地形點(diǎn)對(duì)鄰近基本高程控制點(diǎn)的高程中誤差應(yīng)≤±0.3m。
橫斷面測(cè)量的測(cè)設(shè)要求:
1、中心線與河道、溝渠、道路等交*時(shí),應(yīng)測(cè)出中心線與其交角。當(dāng)交角大于85°、小于95°時(shí),可只沿中心線施測(cè)一條所交渠、路的的橫斷面;當(dāng)交角小于85°或大于95°時(shí),應(yīng)垂直于所交渠、路和沿中心線方向各測(cè)一條斷面。2橫斷面通過(guò)居民地時(shí),一側(cè)測(cè)至居民地邊緣,并注記村名,另一側(cè)應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。橫斷面遇到山坡時(shí),一側(cè)可測(cè)至山坡上1~2點(diǎn),另一側(cè)適當(dāng)延長(zhǎng)。3橫斷面上地形點(diǎn)密度,在平坦地區(qū)最大點(diǎn)距不得大于30m。地形變化處應(yīng)增加測(cè)點(diǎn),提高橫斷面的精度。
外業(yè)工作結(jié)束后,應(yīng)對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)行整理,檢查和計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的起點(diǎn)距,由觀測(cè)時(shí)的工作水位和水深計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的高程,然后將河道橫斷面圖按一定的比例通過(guò)cass等軟件在計(jì)算機(jī)上繪制并打印。
2.3縱斷面編繪
河道縱斷面是指沿著河流深泓點(diǎn)(即河床最低點(diǎn))剖開(kāi)的斷面。用橫坐標(biāo)表示河長(zhǎng),縱坐標(biāo)表示高程,將這些深泓點(diǎn)連接起來(lái),就得到河底的縱斷面形狀。在河流縱斷面圖上應(yīng)表示出河底線、水位線以及沿河主要居民地、工礦企業(yè)、鐵路、公路、橋梁、水文站等的位置和高程。
河流縱斷面圖一般是利用已有的水下地形圖、河流橫斷面圖及有關(guān)水文資料進(jìn)行編繪的,其基本步驟如下:
1、量取河道里程
2、換算同時(shí)水位,按距離成正比計(jì)算各點(diǎn)水位改正數(shù)的方法(由上游水位計(jì)算:△Hm=△HA-(△HA-△HB)/L*l1,由下游水位計(jì)算:△Hm=△HB+(△HA-△HB)/L*l2,hm= Hm-△Hm。式中△Hm中間點(diǎn)的水位改正數(shù)、Hm中間點(diǎn)處的觀測(cè)水位、hm中間點(diǎn)處的同時(shí)水位、△HA上游水位改正數(shù)、△HB下游水位改正數(shù)、L上下游間水平距離、l1上游到中間點(diǎn)的水平距離、l2下游到中間點(diǎn)的水平距離)
3、編制河道縱斷面表
4、繪制河道縱斷面圖
3水利樞紐工程設(shè)計(jì)階段的測(cè)量
水利樞紐工程設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作主要包括:各種比例尺的地形圖測(cè)繪、水庫(kù)淹沒(méi)界線測(cè)量、地質(zhì)勘察測(cè)量和控制測(cè)量等。
3.1控制測(cè)量
為保證工程設(shè)計(jì)階段各項(xiàng)測(cè)繪工作的順利進(jìn)行,需在工程設(shè)計(jì)區(qū)域建立精度適當(dāng)?shù)目刂凭W(wǎng)??刂茰y(cè)量的目的就是為了地形圖測(cè)繪和各種工程測(cè)量提供控制基礎(chǔ)和起算基準(zhǔn)??刂凭W(wǎng)具有控制全局、限制測(cè)量誤差累積的作用,是各項(xiàng)測(cè)量工作的依據(jù)。控制測(cè)量應(yīng)遵循從高級(jí)到低級(jí)、由整體到局部、逐級(jí)控制、逐級(jí)加密的原則??刂茰y(cè)量分為平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。平面控制網(wǎng)常用三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、三邊測(cè)量和邊角測(cè)量等方法建立,目前,由于GPS技術(shù)的推廣應(yīng)用,利用GPS建立平面控制網(wǎng)已成為主要方法。高程控制網(wǎng)主要用水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量方法建立。
3.2數(shù)字化測(cè)圖
3.2.1 數(shù)字化地形測(cè)量的儀器設(shè)備硬件條件數(shù)字化地形測(cè)量的儀器設(shè)備從控制測(cè)量到成果成圖輸出大致需要GPS接收機(jī)、全站儀、計(jì)算機(jī)、繪圖儀以及與之相關(guān)的平差計(jì)算成圖軟件、數(shù)據(jù)傳輸、交換附件、通訊器材等。儀器設(shè)備配置水平較常規(guī)地形測(cè)量是一個(gè)質(zhì)的飛躍。
3.2.2 數(shù)字化地形測(cè)量工作的人員素質(zhì)條件數(shù)字化地形測(cè)量的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握測(cè)量專業(yè)技術(shù)、熟練掌握計(jì)算機(jī)及測(cè)繪軟件的應(yīng)用技術(shù),這對(duì)測(cè)量人員的技術(shù)素質(zhì)提出了更高的要求。
3.2.3 作業(yè)方法
在生產(chǎn)工序上,數(shù)字化地形測(cè)量不一定要遵守“先控制、后測(cè)圖”的原則,控制測(cè)量、碎部測(cè)圖可以同時(shí)進(jìn)行,甚至可以是先測(cè)圖后控制,只是后者需將碎部成圖以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)借助成圖軟件進(jìn)行測(cè)站(圖形)糾正。在控制點(diǎn)點(diǎn)之記的制作上,數(shù)字化地形測(cè)量不一定要將其作為一個(gè)專門工作來(lái)進(jìn)行,可依據(jù)最終成圖編繪點(diǎn)之記。碎部測(cè)圖在數(shù)字化地形測(cè)量中只是個(gè)數(shù)據(jù)采集的過(guò)程,成圖大量的工作量從外業(yè)轉(zhuǎn)移到了內(nèi)業(yè),目前,碎部成圖作業(yè)方法較多,因人而異。筆者認(rèn)為較為成熟的方法是簡(jiǎn)碼法,特點(diǎn)是成圖數(shù)學(xué)精度好、地物地貌要素詳盡、作業(yè)效率較高。
3.2.4 簡(jiǎn)碼法數(shù)字化地形測(cè)量及其作業(yè)流程
簡(jiǎn)碼法是數(shù)字化地形測(cè)量過(guò)程中,觀測(cè)員給每一個(gè)碎部測(cè)點(diǎn)賦于一個(gè)自定義編碼,并依據(jù)這種自定義編
碼編圖成圖的一種數(shù)字化地形測(cè)量方法。
簡(jiǎn)碼法數(shù)字化測(cè)圖作業(yè)流程為:外業(yè)數(shù)據(jù)采集(自定義編碼)→內(nèi)業(yè)概略編圖→草圖外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪→內(nèi)業(yè)詳細(xì)編圖→外業(yè)巡回檢查→最終成果成圖。分述如下:
外業(yè)數(shù)據(jù)采集:該環(huán)節(jié)重點(diǎn)是碎部點(diǎn)三維坐標(biāo)與自定義編碼采集,強(qiáng)調(diào)碎部點(diǎn)的數(shù)學(xué)精度、采集數(shù)量和自定義編碼的可自我識(shí)別程度、強(qiáng)調(diào)測(cè)站與棱鏡之間通訊聯(lián)系,而不必過(guò)分關(guān)注碎部點(diǎn)間的連接關(guān)系。在同一個(gè)測(cè)站上,只要能看到而視線又不是過(guò)長(zhǎng),宜及時(shí)采集,不必頻繁搬站。自定義編碼不必過(guò)于嚴(yán)格,只要編圖時(shí)作業(yè)員自己能夠識(shí)別即可,完全根據(jù)作業(yè)員的習(xí)慣和自我條件決定。值得注意的是:由于自定義編碼具有一定的隨便性,在增加了自我識(shí)別難度的同時(shí),也使其具有相當(dāng)?shù)撵`活性和可開(kāi)發(fā)性。
內(nèi)業(yè)概略編圖:既然是概略編圖,其原則應(yīng)該定為能識(shí)別多少就編多少,能編到什么程度就編到什么程度,不能識(shí)別的在外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪時(shí)處理。這一環(huán)節(jié)只需要編出有基本輪廓的平面草圖,該草圖只作為外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪的工作底圖,繪圖輸出時(shí)應(yīng)包括碎部點(diǎn)的簡(jiǎn)碼信息,最好先不要繪出等高線。
草圖外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪:該環(huán)節(jié)以帶簡(jiǎn)碼的基本平面圖為工作底圖,對(duì)照實(shí)地補(bǔ)充繪圖,加上必要的量測(cè),應(yīng)理清地物、地貌要素的屬性、各種線條間的連接關(guān)系等。外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪成果圖在內(nèi)容上已經(jīng)是詳細(xì)的平面圖了。
內(nèi)業(yè)詳細(xì)編圖:根據(jù)外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪成果圖修編概略草圖,在此基礎(chǔ)上構(gòu)高程模型三角網(wǎng)繪等高線生成初步地形圖。繪圖輸出時(shí)最好將高程模型三角網(wǎng)和等高線一并繪出,作為外業(yè)巡回檢查的工作底圖。外業(yè)巡回檢查:重點(diǎn)是高程模型三角網(wǎng)的檢查與修編,以及植被、境界類符號(hào)補(bǔ)充調(diào)繪與檢查、初步成果地形圖外業(yè)最終檢查等。
最終成果成圖:根據(jù)外業(yè)巡回檢查成果圖再次修編初步成果地形圖,以及圖面整飾圖幗分幅等。人員組織:數(shù)字化地形測(cè)量的一個(gè)作業(yè)組采用簡(jiǎn)碼法時(shí)宜按一名技術(shù)員+一名測(cè)量工人編制,一個(gè)項(xiàng)目由多個(gè)作業(yè)組施測(cè)時(shí)需專設(shè)一名核心技術(shù)人員負(fù)責(zé)質(zhì)量檢查、成果資料匯總、電腦維護(hù)等。
3.3水庫(kù)淹沒(méi)界線測(cè)量
測(cè)設(shè)移民線、土地征用線、土地利用線、水庫(kù)清理線等各種水庫(kù)淹沒(méi)、防護(hù)、利用界線的工作稱為水庫(kù)淹沒(méi)界線測(cè)量。這些界線以設(shè)計(jì)正常蓄水位為基礎(chǔ),結(jié)合浸沒(méi)、塌岸、風(fēng)浪影響等因素綜合確定,根據(jù)需要測(cè)設(shè)其中的一種、幾種或全部。邊界線的測(cè)設(shè)工作通常由測(cè)量人員配合水工設(shè)計(jì)人員和地方政府機(jī)關(guān)共同進(jìn)行,其中測(cè)量人員的主要任務(wù)是用一系列的高程標(biāo)志點(diǎn)將水庫(kù)的設(shè)計(jì)邊界線在實(shí)地標(biāo)定下來(lái),并委托當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門或村民保管。界樁分為永久樁和臨時(shí)樁兩類。界線通過(guò)廠礦區(qū)或居民點(diǎn)時(shí),在進(jìn)出處各設(shè)一各永久樁,內(nèi)部若干米測(cè)設(shè)一個(gè)臨時(shí)樁,主要街道標(biāo)出界線通過(guò)的實(shí)際位置。大片農(nóng)田及經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的林區(qū),一般每隔2~3km測(cè)設(shè)一個(gè)永久樁,再以臨時(shí)樁加密到能互相通視。只有少量莊稼的山地,可只測(cè)設(shè)臨時(shí)樁顯示界線通過(guò)的位置。經(jīng)查勘確定不予利用的永久凍土地、大片沼澤地、陡峭坡地等經(jīng)濟(jì)價(jià)值很低的地區(qū),可不測(cè)設(shè)界樁。在通常情況下,一般采用幾何水準(zhǔn)法和經(jīng)緯儀高程導(dǎo)線法進(jìn)行,目前隨著空間技術(shù)的迅速發(fā)展,RTK技術(shù)定位得到廣泛應(yīng)用。
3.4地質(zhì)勘察測(cè)量
配合水利工程地質(zhì)勘察所進(jìn)行的測(cè)量工作稱為地質(zhì)勘察測(cè)量。其基本任務(wù):
1、為壩址、廠址、引水洞、水庫(kù)、堤線、料場(chǎng)、渠道、排灌區(qū)的地質(zhì)勘察工作提供基本測(cè)量資料;
2、主要地質(zhì)勘探點(diǎn)的放樣;
3、聯(lián)測(cè)地質(zhì)勘探點(diǎn)的平面位置、高程和展繪上圖。具體工作包括:鉆孔測(cè)量、井峒測(cè)量、坑槽測(cè)量、地質(zhì)點(diǎn)測(cè)量、剖面測(cè)量等。
3.5河道測(cè)量
河道測(cè)量主要內(nèi)容包括:平面、高程控制測(cè)量;河道地形測(cè)量;河道縱、橫斷面測(cè)量;測(cè)時(shí)水位和歷史洪水位的聯(lián)測(cè);某一河段瞬時(shí)水面線的測(cè)量;沿河重要地物調(diào)查或測(cè)量。
4水利樞紐工程的施工階段測(cè)量
水利樞紐的技術(shù)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)以后,即可著手編制各項(xiàng)工程的施工詳圖。水利樞紐工程施工階段的測(cè)量工作主要包括:施工控制測(cè)量、大壩的施工放樣、水工隧洞施工測(cè)量、水電站廠房施工測(cè)量、金屬結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量等
4.1施工控制測(cè)量
建立施工控制網(wǎng)的主要目的是為建筑物的施工放樣提供依據(jù),所以必須根據(jù)施工總體布置圖和有關(guān)測(cè)繪資料來(lái)布設(shè)。另外,施工控制網(wǎng)業(yè)可為工程的維護(hù)保養(yǎng)、擴(kuò)建改建提供依據(jù)。施工控制測(cè)量分為:平面控制網(wǎng)的建立,一般按兩級(jí)布設(shè),即基本網(wǎng)和定線網(wǎng);高程控制網(wǎng)的建立,由于勘測(cè)期間建立的高程控制點(diǎn)在點(diǎn)位分布和密度方面往往不能滿足施工的要求,因此必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)募用埽卜謨杉?jí)布設(shè)基本網(wǎng)和臨時(shí)性作業(yè)水準(zhǔn)點(diǎn)。
4.2大壩的施工放樣
大壩施工放樣的主要步驟有:壩軸線的測(cè)設(shè)、清基中的放樣工作、壩體分塊控制線的測(cè)設(shè)、壩體澆筑中的放樣工作
4.3水工隧洞施工測(cè)量
水工隧洞按其作用可分為:引水發(fā)電洞、輸水洞、支洞、泄洪洞、導(dǎo)流洞等,其中測(cè)量精度要求最高的是發(fā)電洞及其支洞。隧洞施工測(cè)量的主要內(nèi)容包括:洞外控制測(cè)量、洞內(nèi)控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、隧洞中心線放樣、開(kāi)挖斷面和襯砌斷面的放樣等
4.4水電站施工測(cè)量
水電站廠房施工測(cè)量的主要內(nèi)容包括:廠房施工控制網(wǎng)的建立、基礎(chǔ)開(kāi)挖測(cè)量、廠房建筑放樣測(cè)量等。在建立廠房控制網(wǎng)時(shí),其點(diǎn)位精度和點(diǎn)位分布都應(yīng)考慮機(jī)組的安裝測(cè)量。
4.5金屬結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量
在水電工程中,閘門、壓力管道、機(jī)組設(shè)備等都是金屬構(gòu)件,其安裝測(cè)量的精度一般較高,要建立獨(dú)立的控制網(wǎng),須與軸線關(guān)系保持一致。
5水利樞紐工程的變形監(jiān)測(cè)
變形監(jiān)測(cè)的主要觀測(cè)項(xiàng)目:水平位移觀測(cè)、垂直位移觀測(cè)、撓度觀測(cè)、裂縫觀測(cè)、應(yīng)力/應(yīng)變觀測(cè)、分層沉降觀測(cè)、傾斜觀測(cè)、滲流觀測(cè)、溫度觀測(cè)、檢查觀測(cè)、滑坡崩岸觀測(cè)。
變形觀測(cè)的精度和周期——在制定變形觀測(cè)方案時(shí),首先要確定精度要求。對(duì)于不同的監(jiān)測(cè)目的所要求的觀測(cè)精度不同。觀測(cè)周期與工程的大小、測(cè)點(diǎn)所在位置的重要性、觀測(cè)目的以及觀測(cè)一次所需時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。及時(shí)進(jìn)行第一周期的觀測(cè)有重要的意義。
觀測(cè)資料的整編和分析——資料整編的主要內(nèi)容包括:收集資料、審核資料、填表和繪圖、編寫整編成果說(shuō)明。觀測(cè)資料分析其目的是對(duì)水利工程系統(tǒng)和各項(xiàng)水工建筑物的工作狀態(tài)做出評(píng)估、判斷和預(yù)測(cè),達(dá)到有效地監(jiān)視建筑物安全運(yùn)行的目的。常用的分析方法有:作圖分析、統(tǒng)計(jì)分析、對(duì)比分析、建模分析。結(jié)語(yǔ)
伴隨著測(cè)繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步,現(xiàn)代水利樞紐工程測(cè)量必將朝著測(cè)量?jī)?nèi)外作業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動(dòng)化、測(cè)量過(guò)程控制和系統(tǒng)行為智能化、測(cè)量成果和產(chǎn)品數(shù)字化、測(cè)量信息管理可視化、信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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第五篇:GPS在工程測(cè)量中的應(yīng)用1
GPS在工程測(cè)量中的應(yīng)用
摘 要:簡(jiǎn)述了全球定位系統(tǒng)(GPS)的基本結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理,總結(jié)了GPS用于工程測(cè)量所具有的特點(diǎn),介紹了GPS在工程測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)例。
關(guān)鍵詞:GPS;工程測(cè)量;應(yīng)用實(shí)例全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,簡(jiǎn)稱GPS)是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制的用于軍事部門的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng),歷時(shí)20年,耗資200多億美元,分三階段研制,陸續(xù)投入使用,并于1994年全面建成。GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線電衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),它具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航與定位功能,而且具有良好的抗干擾性和保密性。因此,GPS技術(shù)率先在大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、海洋測(cè)量、城市測(cè)量等測(cè)繪領(lǐng)域得到了應(yīng)用[1],并在軍事、交通、通信、資源、管理等領(lǐng)域展開(kāi)了研究并得到廣泛應(yīng)用。本文介紹GPS在山區(qū)工程測(cè)量中的應(yīng)用,并提出幾點(diǎn)體會(huì)。1 GPS簡(jiǎn)介1.1 GPS構(gòu)成GPS主要由空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控站及用戶設(shè)備三部分構(gòu)成。(1)GPS空間衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi),軌道平面的傾角為55°,衛(wèi)星的平均高度為20 200 km,運(yùn)行周期為11 h 58 min。衛(wèi)星用L波段的兩個(gè)無(wú)線電載波向廣大用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導(dǎo)航定位信號(hào),導(dǎo)航定位信號(hào)中含有衛(wèi)星的位置信息,使衛(wèi)星成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的已知點(diǎn)。在地球的任何地點(diǎn)、任何時(shí)刻,在高度角15°以上,平均可同時(shí)觀測(cè)到6顆衛(wèi)星,最多可達(dá)到9顆。(2)GPS地面監(jiān)控站主要由分布在全球的一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站組成。主控站根據(jù)各監(jiān) 測(cè)站對(duì)GPS衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù),計(jì)算各衛(wèi)星的軌道參數(shù)、鐘差參數(shù)等,并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文,傳送到注入站,再由注入站將主控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航電文注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)器中。(3)GPS用戶設(shè)備由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及其終端設(shè)備(如計(jì)算機(jī))等組成。GPS接收機(jī)可捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào),跟蹤衛(wèi)星的運(yùn)行,并對(duì)信號(hào)進(jìn)行交換、放大和處理,再通過(guò)計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件,經(jīng)基線解算、網(wǎng)平差,求出GPS接收機(jī)中心(測(cè)站點(diǎn))的三維坐標(biāo)。
1.2 GPS定位原理GPS定位是根據(jù)測(cè)量中的距離交會(huì)定點(diǎn)原理實(shí)現(xiàn)的[2]。如圖1所示,在待 測(cè)點(diǎn)Q設(shè)置GPS接收機(jī),在某一時(shí)刻tk同時(shí)接收到3顆(或3顆以上)衛(wèi)星S1、S2、S3所發(fā)出的信號(hào)。通過(guò)數(shù)據(jù)處理和計(jì)算,可求得該時(shí)刻接收機(jī)天線中心(測(cè)站點(diǎn))至衛(wèi)星的距離ρ
1、ρ
2、ρ3。根據(jù)衛(wèi)星星歷可查到該時(shí)刻3顆衛(wèi)星的三維坐標(biāo)(Xj,Yj,Zj),j=1,2,3,從而由下式解算出Q點(diǎn)的三維坐標(biāo)(X,Y,Z):1.3 GPS測(cè)量的特點(diǎn)相對(duì)于常規(guī)測(cè)量來(lái)說(shuō),GPS測(cè)量主要有以下特點(diǎn):①測(cè)量精度高。GPS觀測(cè)的精度明顯高于一般常規(guī)測(cè)量,在小于50 km的基線上,其相對(duì)定位精度可達(dá)1×10-6,在大于1 000 km的基線上可達(dá)1×10-8。②測(cè)站間無(wú)需通視。GPS測(cè)量不需要測(cè)站間相互通視,可根據(jù)實(shí)際需要確定點(diǎn)位,使得選點(diǎn)工作更加靈活方便。③觀測(cè)時(shí)間短。隨著GPS測(cè)量技術(shù)的不斷完善,軟件的不斷更新,在進(jìn)行GPS測(cè)量時(shí),靜態(tài)相對(duì)定位每站僅需20 min左右,動(dòng)態(tài)相對(duì)定位僅需幾秒鐘。④儀器操作簡(jiǎn)便。目前GPS接收機(jī)自動(dòng)化程度越來(lái)越高,操作智能化,觀測(cè)人員只需對(duì)中、整平、量取天線高及開(kāi)機(jī)后設(shè)定參數(shù),接收機(jī)即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)和記錄。⑤全天候作業(yè)。GPS衛(wèi)星數(shù)目多,且分布均勻,可保證在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連續(xù)進(jìn)行觀測(cè),一般不受天氣狀況的影響。⑥提供三維坐標(biāo)。GPS測(cè)量可同時(shí)精確測(cè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo),其高程精度已可滿足四等水準(zhǔn)測(cè)量的要求。2 應(yīng)用實(shí)例2.1 工程概
況本文涉及的工程由某集團(tuán)公司投資建造,是一個(gè)集休閑、娛樂(lè)、旅游、渡假等功能于一體的綜合項(xiàng)目。工程位于城郊,占地66.7 hm2多,屬兩山夾一溝地形,山地面積約占三分之二。最高處約90 m。山上樹(shù)木茂盛,地形復(fù)雜,通視困難,行走不便。為了該工程的設(shè)計(jì)和施工,需建立首級(jí)控制網(wǎng)。考慮到工程復(fù)雜,工期較緊,測(cè)區(qū)通視困難,地形起伏大等因素,決定采用GPS測(cè)量。2.2 GPS測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)依據(jù) GPS測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)主要依據(jù)1999年建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市測(cè)量規(guī)范》、1997年建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》[3]及工程測(cè)量合同有關(guān)要求制定的。(2)設(shè)計(jì)精度 根據(jù)工程需要和測(cè)區(qū)情況,選擇城市或工程二級(jí)GPS網(wǎng)作為測(cè)區(qū)首級(jí)控制網(wǎng)。要求平均邊長(zhǎng)小于1 km,最弱邊相對(duì)中誤差小于1/10 000,GPS接收機(jī)標(biāo)稱精度的固定誤差a≤15 mm,比例誤差系 數(shù)b≤20×10-6。(3)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和網(wǎng)形 如圖2所示,控制網(wǎng)共12個(gè)點(diǎn),其中聯(lián)測(cè)已知平面控制點(diǎn)2個(gè)(I12,I13),高程控制點(diǎn)5個(gè)(I12,I13,105,109,110,其高程由四等水準(zhǔn)測(cè)得)。采用3臺(tái)GPS接收機(jī)觀測(cè),網(wǎng)形布設(shè)成邊連式。(4)觀測(cè)計(jì)劃 根據(jù)GPS衛(wèi)星的可見(jiàn)預(yù)報(bào)圖和幾何圖形強(qiáng)度(空間位置因子PDOP),選擇最佳觀測(cè)時(shí)段(衛(wèi)星多于4顆,且分布均勻,PDOP值小于6),并編排作業(yè)調(diào)度表。
2.3 GPS測(cè)量的外業(yè)實(shí)施(1)選點(diǎn) GPS測(cè)量測(cè)站點(diǎn)之間不要求一定通視,圖形結(jié)構(gòu)也比較靈活,因此,點(diǎn)位選擇比較方便。但考慮GPS測(cè)量的特殊性,并顧及后續(xù)測(cè)量,選點(diǎn)時(shí)應(yīng)著重考慮:①每點(diǎn)最好與某一點(diǎn)通視,以便后續(xù)測(cè)量工作的使用;②點(diǎn)周圍高度角15°以上不要有障礙物,以免信號(hào)被遮擋或吸收;③點(diǎn)位要遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源、高壓電線等,以免電磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)的干擾;④點(diǎn)位應(yīng)選在視野開(kāi)闊、交通方便、有利擴(kuò)展、易于保存的地方,以便觀測(cè)和日后使用;⑤選點(diǎn)結(jié)束后,按要求埋設(shè)標(biāo)石,并填寫點(diǎn)之記。(2)觀測(cè) 根據(jù)GPS作業(yè)調(diào)度表的安排進(jìn)行觀測(cè),采取靜態(tài)相對(duì)定位,衛(wèi)星高度角15°,時(shí)段長(zhǎng)度45min,采樣間隔10 s。在3個(gè)點(diǎn)上同時(shí)安置3臺(tái)接收機(jī)天線(對(duì)中、整平、定向),量取天線高,測(cè)量氣象數(shù)據(jù),開(kāi)機(jī)觀察,當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求時(shí),按接收機(jī)的提示輸入相關(guān)數(shù)據(jù),則接收機(jī)自動(dòng)記錄,觀測(cè)者填寫測(cè)量手簿。2.4 GPS測(cè)量的數(shù)據(jù)處理GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理分為基線解算和網(wǎng)平差兩個(gè)階段,采用隨機(jī)軟件完成。經(jīng)基線解算、質(zhì)量檢核、外業(yè)重測(cè)和網(wǎng)平差后,得到GPS控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)(見(jiàn)表1),其各項(xiàng)精度指標(biāo)符合技術(shù)設(shè)計(jì)要求。3 結(jié)束語(yǔ)通過(guò)GPS在測(cè)量中的應(yīng)用,得到如下體會(huì)。(1)GPS控制網(wǎng)選點(diǎn)靈活,布網(wǎng)方便,基本不受通視、網(wǎng)形的限制,特別是在地形復(fù)雜、通視困難的測(cè)區(qū),更顯其優(yōu)越性。但由于測(cè)區(qū)條件較差,邊長(zhǎng)較短(平均邊長(zhǎng)不到300 m),基線相對(duì)精度較低,個(gè)別邊長(zhǎng)相對(duì)精度大于1/10 000。因此,當(dāng)精度要求較高時(shí),應(yīng)避免短邊,無(wú)法避免時(shí),要謹(jǐn)慎觀測(cè)。(2)GPS接收機(jī)觀測(cè)基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化,且觀測(cè)時(shí)間在不斷減少,大大降低了作業(yè)強(qiáng)度,觀測(cè)質(zhì)量主要受觀測(cè)時(shí)衛(wèi)星的空間分布和衛(wèi)星信號(hào)的質(zhì)量影響。但由于各別點(diǎn)的選定受地形條件限制,造成樹(shù)木遮擋,影響對(duì)衛(wèi)星的觀測(cè)及信號(hào)的質(zhì)量,經(jīng)重測(cè)后通過(guò)。因此,應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)要求選點(diǎn),擇最佳時(shí)段觀測(cè),并注意手機(jī)、步話機(jī)等設(shè)備的使用。
(3)GPS測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸和處理采用隨機(jī)軟件完成,只要保證接收衛(wèi)星信號(hào)的質(zhì)量和已知數(shù)據(jù)的數(shù)量、精度,即可方便地求出符合精度要求的控制點(diǎn)三維坐標(biāo)。但由于聯(lián)測(cè)已知高程點(diǎn)較少(僅聯(lián)測(cè)5個(gè)),致使的控制點(diǎn)高程精度較低。因此,要保證控制點(diǎn)高程的精度,必須聯(lián)測(cè)足夠的已知高程點(diǎn)。