gps定位技術(shù)在山區(qū)高速公路平面控制測(cè)量中的應(yīng)用研究(word版)

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1、GPS定位技術(shù)在山區(qū)高速公路平面控制測(cè)量中的應(yīng)用研究（Word版）(提示：此文是本人從百度文庫下載，原文為PDF格式)摘要GPS系統(tǒng)是一種采用距離交會(huì)法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，在測(cè)量領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。以洪西高速公路為例，闡述在地形復(fù)雜的LJ『區(qū)進(jìn)行GPS控制測(cè)量時(shí)，坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇、控制網(wǎng)的布設(shè)、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的方法，對(duì)從事山區(qū)公路測(cè)量的測(cè)繪人員有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：GPS；控制點(diǎn)；平面控制測(cè)量；基線；平差目錄摘要1目錄20引言31工程概況32坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇43平面控制網(wǎng)的布設(shè)53．1平面控制網(wǎng)等級(jí)的確定53

2、．2控制網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)64GPS數(shù)據(jù)采集75GPS數(shù)據(jù)處理85．1路線平面控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理95．1．1基線解算95．1．2控制網(wǎng)平差105．1．3精度分析115．2構(gòu)造物平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理126結(jié)論與建議12參考文獻(xiàn)：140引言GPS系統(tǒng)是一種采用距離交會(huì)法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，在測(cè)量領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者研究表明，應(yīng)用IGS精密星歷和高精度數(shù)據(jù)處理軟件處理數(shù)據(jù)，中短邊相對(duì)中誤差優(yōu)于1．4×10-7，長(zhǎng)邊相對(duì)中誤差優(yōu)于1．8×10-9。但在樹木叢生的山嶺重丘區(qū)，GPS接收信號(hào)將受到一定程度的影響，如何利用G

3、PS技術(shù)建立高精度的控制網(wǎng)，就成為測(cè)繪工作者研究的內(nèi)容。筆者以洪酉高速公路為例，闡述在地形復(fù)雜的山區(qū)采用GPS定位技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量時(shí)，坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇、控制網(wǎng)的布設(shè)、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的方法，對(duì)從事山區(qū)公路測(cè)量的測(cè)繪人員有一定的借鑒意義。1工程概況洪安至酉陽高速公路位于重慶市秀山縣和酉陽縣境內(nèi)，屬山嶺區(qū)高速公路，地形地質(zhì)條件復(fù)雜，初步設(shè)計(jì)里程長(zhǎng)87．6km，有54座大橋和10座隧道，其中老虎山、平陽蓋、葡萄山3個(gè)特長(zhǎng)隧道均在3km以上，橋梁和隧道總長(zhǎng)度超過31．4km，已超過路線總長(zhǎng)的1／3。考慮到本測(cè)區(qū)地形比較復(fù)

4、雜、植被較厚、樹木較多以及通視較困難的特點(diǎn)，同時(shí)GPS測(cè)量具有點(diǎn)與點(diǎn)問不要求通視，相對(duì)定位精度高，能全天候作業(yè)、速度快以及從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理到數(shù)據(jù)分析全過程易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，因此本項(xiàng)目采用GPS定位技術(shù)進(jìn)行平面控制測(cè)量(因該地區(qū)重力異常較大故高程控制采用三角高程測(cè)量方法)，現(xiàn)就GPS測(cè)量技術(shù)在山區(qū)高速公路平面控制測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行說明。2坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇在進(jìn)行平面控制測(cè)量之前，首先應(yīng)確定其平面直角坐標(biāo)系，以保證測(cè)區(qū)內(nèi)投影長(zhǎng)度變形值小于2．5cm／km^2。在海拔高度小于160m的平坦地區(qū)，由于高程歸化引起的長(zhǎng)度

5、變形值小于2．5cm／km，所以控制網(wǎng)長(zhǎng)度變形只需考慮高斯正形投影就可以了。但在山嶺重丘區(qū)，由于地形起伏較大，海拔較高，不僅高斯正形投影引起的長(zhǎng)度變形可能會(huì)超限，而且高程歸化引起的長(zhǎng)度變形也會(huì)超限，因此在山區(qū)進(jìn)行控制測(cè)量，選擇適宜的坐標(biāo)系統(tǒng)，對(duì)于提高勘測(cè)成果精度，減少繁瑣的數(shù)據(jù)計(jì)算，顯得尤為重要。根據(jù)規(guī)范要求和山區(qū)特點(diǎn)，結(jié)合山區(qū)經(jīng)緯度、平均高程等因素，按照下列方法選擇坐標(biāo)系：1)當(dāng)勘測(cè)路線距離國(guó)家統(tǒng)一的3°帶中央子午線較近時(shí)，可建立投影于抵償高程面上的高斯正形投影3°帶平面直角坐標(biāo)系。2)當(dāng)勘測(cè)路線偏離國(guó)家統(tǒng)一的

6、3°帶中央子午線較遠(yuǎn)時(shí)，可采用：①投影于抵償高程面上的高斯正形投影任意帶平面直角坐標(biāo)系。②投影于參考橢球面上的高斯正形投影任意帶平面直角坐標(biāo)系。③當(dāng)采用一個(gè)投影帶不能滿足要求時(shí)，可分為幾個(gè)投影帶，但投影分帶位置不能選擇在大型構(gòu)造物處。④當(dāng)勘測(cè)路線較短或獨(dú)立的工點(diǎn)如橋梁、隧道工程控制網(wǎng)建立時(shí)，可直接把局部地球表面作為平面建立假設(shè)平而直角坐標(biāo)系。洪酉高速公路項(xiàng)目最遠(yuǎn)處經(jīng)度為109°16′，距統(tǒng)一的高斯正形投影3。帶中央子午線約140km，若采用高斯正形投影3°帶平面直角坐標(biāo)系，根據(jù)式(1)可知，投影長(zhǎng)度變形最大為0．

7、241m／km，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了限差要求。又由于該測(cè)區(qū)平均海拔高度為400m，根據(jù)式(2)可知，高程歸化引起控制網(wǎng)邊長(zhǎng)縮短0．062m／km利用高程歸化和高斯正形投影對(duì)于控制網(wǎng)邊長(zhǎng)的影響為前者縮短和后者伸長(zhǎng)的特點(diǎn)，存在著兩者抵償?shù)牡貛?，為使測(cè)區(qū)投影長(zhǎng)度變形值符合規(guī)范要求，經(jīng)過反復(fù)推算，選擇以東經(jīng)109°20′為中央子午線，投影面高度為400m，很好地解決觀測(cè)值長(zhǎng)度變形問題，保證投影誤差不會(huì)影響控制網(wǎng)的精度。高斯正形投影和高程歸化長(zhǎng)度變形計(jì)算公式如下：△S=S×Y2／(2×R2)（1）△D=D(1一R／(H+R))（2）

8、式中，△S為長(zhǎng)度增加值；S為參考橢球體上的邊長(zhǎng)；Y為測(cè)距邊兩端點(diǎn)平均橫坐標(biāo)；△D為長(zhǎng)度縮短值；D為經(jīng)儀器加乘常數(shù)、氣溫氣壓及三差改正后的平距；H為測(cè)距邊平均高程；R為地球平均曲率半徑，R=6371km。3平面控制網(wǎng)的布設(shè)3．1平面控制網(wǎng)等級(jí)的確定在地形較為平坦的地區(qū)，構(gòu)造物平面控制網(wǎng)可與路線平面控制網(wǎng)同時(shí)布設(shè)。然而在山區(qū)，由于高速公路項(xiàng)目包括大量的橋梁和隧道，而各級(jí)公路、