高速公路測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用論文
無論是在學(xué)習(xí)還是在工作中，許多人都寫過論文吧，論文一般由題名、作者、摘要、關(guān)鍵詞、正文、參考文獻(xiàn)和附錄等部分組成。怎么寫論文才能避免踩雷呢？以下是小編為大家整理的高速公路測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用論文，希望能夠幫助到大家。
高速公路測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用論文1
【摘要】科學(xué)技術(shù)的革新;如今在各類工程測量中開始廣泛運(yùn)用GPS技術(shù)，這是因?yàn)槠渚哂幸幌盗袃?yōu)勢，如高精度、全天候、操作難度較小等。將GPS技術(shù)運(yùn)用到高速公路測量中，可以促使高速公路工程測量精確度得到顯著提升，促進(jìn)我國高速公路的建設(shè)。本文簡要分析了高速公路測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用，希望能夠提供一些有價(jià)值的參考意見。
【關(guān)鍵詞】高速公路;工程測量;GPS技術(shù)
在上個(gè)世紀(jì)五十年代出現(xiàn)了GPS這種全球定位技術(shù)，到了七十年代，本種技術(shù)的衛(wèi)星定位功能真正實(shí)現(xiàn)，且系統(tǒng)化逐步提升。最早在海陸空領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用GPS技術(shù)，主要功能是搜集情報(bào)、精確導(dǎo)航，提高軍事力量。隨著不斷的發(fā)展，本項(xiàng)技術(shù)逐漸形成一個(gè)完善系統(tǒng)，地球外部覆蓋衛(wèi)星數(shù)量越來越多，能夠?qū)⒈卷?xiàng)技術(shù)有效應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中。
1.公路工程常規(guī)測量方法存在的不足
研究發(fā)現(xiàn)，高速公路一般為帶狀線路，部分路線長度在300千米以內(nèi)，也有一些路段超過了500千米，一般借助于導(dǎo)線網(wǎng)的形式開展平面控制測量，在重要構(gòu)造物測量中，也可能會(huì)布設(shè)其他形式，如三角網(wǎng)等。在這種狀況下，常規(guī)測量方法逐漸暴露出多問題：首先，在相關(guān)規(guī)范中，嚴(yán)格規(guī)定了導(dǎo)線長、閉合導(dǎo)線長、結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線長等，高等級(jí)公路需要與一級(jí)導(dǎo)線要求所符合。控制導(dǎo)線符合及閉合長度在10千米以內(nèi)，結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線間距控制在0.7倍的符合導(dǎo)線長度以內(nèi)。那么對(duì)測區(qū)的測量點(diǎn)就有較高要求，常規(guī)測量方法往往無法滿足，影響到實(shí)際作業(yè)質(zhì)量。其次，通常要在距路線50-300米之間的范圍內(nèi)布設(shè)路線控制點(diǎn)，但是地面通視條件會(huì)影響到常規(guī)測量，無法滿足，比如密林、密灌地區(qū)，或在天氣及人為因素的綜合作用下，常規(guī)測量往往需要開展返工處理，浪費(fèi)時(shí)間與資金。
2、GPS技術(shù)具有的優(yōu)勢
2.1定位精確。相較于傳統(tǒng)的紅外儀，GPS具有更高的測量精度I且遠(yuǎn)距離測量方面更能體現(xiàn)GPS的優(yōu)勢，越遠(yuǎn)的距離下，具有越高精度。
2.2自動(dòng)化。在GPS技術(shù)不斷發(fā)展和完善的過程中，通過不斷改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)備，數(shù)據(jù)信號(hào)接收機(jī)也擺脫了不便攜帶的弊端。在具體測量實(shí)踐中，測量人員對(duì)中、整平探險(xiǎn)，對(duì)測量儀器高度科學(xué)調(diào)整，將電源打開，測量工作就可以順利進(jìn)行。
2.3觀測時(shí)間較短。對(duì)于高速公路來講，需要快速開展測量工作。通過GPS技術(shù)的應(yīng)用，科學(xué)設(shè)置控制網(wǎng)，顯著縮短了每一個(gè)站點(diǎn)的觀測時(shí)間，半小時(shí)以內(nèi)就可以完成。如果運(yùn)用靜態(tài)定位測量，20千米以內(nèi)的測量只需要5分鐘的時(shí)間。且GPS衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到了數(shù)十顆，合理分布，在地球上任何一個(gè)地方，任何一個(gè)時(shí)間，都能夠同步連續(xù)觀測，GPS測量能夠隨時(shí)隨地開展，天氣狀況也不會(huì)對(duì)測量產(chǎn)生影響。
3.GPS在測量中的作用
3.1靜態(tài)定位。本種測量方式具有較廣的適用面，可以同時(shí)運(yùn)用到短距離、長距離基線中。一般將3個(gè)接收機(jī)運(yùn)用到測量過程中，在基線兩端設(shè)立天線，且對(duì)測量中心合理標(biāo)記，對(duì)中整平，接收機(jī)就能夠同時(shí)測量高速公路，衛(wèi)星數(shù)量需要在4顆以上，且按照5-30秒的標(biāo)準(zhǔn)控制采樣率，統(tǒng)一截止高度角。觀測時(shí)段長度直接受到基線之間精度與距離的影響，測量實(shí)踐中，系統(tǒng)能夠?qū)τ脩粽咀鴺?biāo)、整周未知數(shù)等自動(dòng)解算。完成觀測工作周，需要判斷結(jié)算結(jié)果，如果結(jié)果依然處于不斷變化態(tài)勢，就需要繼續(xù)開展觀測。
3.2動(dòng)態(tài)定位。動(dòng)態(tài)定位在高速公路測量領(lǐng)域中具有較為廣闊的發(fā)展前景，能對(duì)縱斷面地面線、公路橫斷面等有效測量，也可以發(fā)揮圖形測繪的功能。具有較短的測量時(shí)間，一般在2-6秒之間。同時(shí)，和全站儀相比，測量通視不需要實(shí)現(xiàn)，更加簡單。通常情況下，高速公路有著較為廣泛的設(shè)計(jì)范圍和較長的長度，公路等級(jí)較高，如果采取傳統(tǒng)測量方式，精度要求得不到滿足。需要積極開展現(xiàn)代化測量，通過運(yùn)用GPS技術(shù)，路線平差分析及導(dǎo)線網(wǎng)測量可以及時(shí)開展，借助于GPS實(shí)現(xiàn)中線放樣。在高速公路測量中，已經(jīng)成功運(yùn)用了本項(xiàng)技術(shù)，取得了不錯(cuò)的效果。
4.高速公路旌工測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用
在公路工程施工測量中，主要是將GPS的靜態(tài)功能測量及動(dòng)態(tài)功能測量給運(yùn)用了起來：
4.1靜態(tài)測量在公路控制測量中的應(yīng)用。本文以某公路工程為例，其具有較為復(fù)雜的地物地貌，且有遮擋存在于部分區(qū)域和方向，結(jié)合本地地形要求，對(duì)帶狀控制網(wǎng)合理布設(shè)，方便測設(shè)工作的開展。將大地測量法運(yùn)用過來，涵蓋了一系列的儀器設(shè)備，包括經(jīng)緯儀、全站儀、測距儀等，將測邊網(wǎng)作為控制網(wǎng)，高程則采用測距三角高程，結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，開展施工測量。靜態(tài)測量方法指的是結(jié)合方案，在待定點(diǎn)的三個(gè)點(diǎn)上安置南方測繪GPS接收機(jī)，對(duì)衛(wèi)星信號(hào)同時(shí)接收，完成一次觀測后，需要挪動(dòng)—下，以便順利觀測完所有環(huán)路。經(jīng)過平差計(jì)算觀測數(shù)據(jù)，大地坐標(biāo)就能夠得到。
4.2GPS動(dòng)態(tài)測量在高速公路中的應(yīng)用。數(shù)據(jù)鏈穩(wěn)定性與作用距離會(huì)直接影響到RTK作業(yè)模式的順利進(jìn)行，要科學(xué)配置調(diào)制解調(diào)器、架設(shè)設(shè)備，合理處理RTK數(shù)據(jù)等。RTK技術(shù)將求差法運(yùn)用過來，促使載波相位測量改正后的殘余誤差以及衛(wèi)星改正后的殘余誤差得到降低，具有厘米級(jí)的測量精度。實(shí)踐研究表明，RTK技術(shù)具有一系列優(yōu)勢，如較高的定位精度，較強(qiáng)的整合測繪能力以及較高的作業(yè)集成度等，自動(dòng)化很容易實(shí)現(xiàn)，各種測繪內(nèi)外作業(yè)都可以完成;操作難度較小，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)深入、存儲(chǔ)能力等。在具體應(yīng)用中，需要合理架設(shè)基站，將機(jī)器頭調(diào)節(jié)到基站模式，不需要調(diào)平基座上的氣泡，架設(shè)完主要基站即可。之后打開電臺(tái)，連接移動(dòng)站和基站，且向移動(dòng)站模式調(diào)節(jié)，將七參數(shù)輸入到移動(dòng)站手部中。此外，有一些事項(xiàng)需要特別注意，首先，避免在高壓電線下架設(shè)主機(jī)，采取動(dòng)態(tài)RTK測量模式，完成基站架設(shè)之后，需要設(shè)置專門的看護(hù)人員，避免基站遭到移動(dòng)，否則會(huì)影響到測量結(jié)果。
5、結(jié)語
綜上所述，相較于傳統(tǒng)常規(guī)測量手段，GPS技術(shù)具有一系列優(yōu)勢。實(shí)踐研究表明，將先進(jìn)的GPS技術(shù)運(yùn)用到高速公路測量中，可以促使測量人員工作強(qiáng)度得到降低，測量效率得到提升。因?yàn)镚PS技術(shù)更加的高效和快速，能夠更加準(zhǔn)確的測量高速公路相關(guān)數(shù)據(jù)，特別在橋梁隧道測量中，放樣、點(diǎn)位測量及中樁測量得到有效實(shí)現(xiàn).配合采取RTK技術(shù)，未來發(fā)展中，GPS技術(shù)將會(huì)更加廣泛的運(yùn)用到高速公路測量領(lǐng)域中。
參考文獻(xiàn)
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高速公路測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用論文2
摘要：美國發(fā)明的全球定位系統(tǒng)具有高精度，運(yùn)行速度快等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于測量的領(lǐng)域。隨著技術(shù)逐漸的完善，應(yīng)用的領(lǐng)域在逐漸的變寬，廣泛應(yīng)用于公路的工程中。本篇文章對(duì)口的特點(diǎn)以及發(fā)展的狀態(tài)進(jìn)行簡要的分析，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于公路的工程進(jìn)行簡單的探析。
關(guān)鍵詞：公路；測量；探析
高速公路是當(dāng)前我國社會(huì)發(fā)展中極為重要的一種交通運(yùn)輸方式，尤其是隨著人們生活節(jié)奏的不斷加快，高速公路的作用也越來越突出，這也就表現(xiàn)為當(dāng)前我國高速公路工程項(xiàng)目的施工建設(shè)越來越頻繁；對(duì)于高速公路項(xiàng)目的施工建設(shè)來說，勘察是極為重要的一個(gè)方面，只有保障勘測的準(zhǔn)確性，才能夠?yàn)楹罄m(xù)的設(shè)計(jì)施工打好基礎(chǔ)，提升高速公路的應(yīng)用價(jià)值，而這種勘測工作對(duì)于相關(guān)技術(shù)手段也就提出了更高的要求，其中GPS技術(shù)手段的應(yīng)用就能夠在高速公路的勘測中發(fā)揮出較為理想的作用和價(jià)值，其應(yīng)用的優(yōu)勢也是極為突出的。
1工程概況
某高速公路改擴(kuò)建工程項(xiàng)目多處于山區(qū)，其地形主要以丘陵為主，這也就給具體的勘測工作增大了難度，普通的實(shí)地勘測手段很難達(dá)到較為理想的測量效果，在準(zhǔn)確性和實(shí)施難度方面都是極為突出的。在該工程項(xiàng)目的勘測過程中，就充分的運(yùn)用了GPS技術(shù)手段，并且也發(fā)揮出了較為理想的作用和效果。
2控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)和測量
2.1控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)
對(duì)于該工程項(xiàng)目勘測過程中GPS技術(shù)的應(yīng)用來說，控制網(wǎng)的布置是極為重要的一個(gè)方面，這種控制網(wǎng)的布置主要就是圍繞著GPSE級(jí)網(wǎng)的布設(shè)進(jìn)行控制，在具體的布設(shè)過程中可以直接按照GPSC級(jí)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，也可以通過先構(gòu)建GPSD級(jí)網(wǎng)，然后在此基礎(chǔ)之上再進(jìn)行GPSE級(jí)網(wǎng)的構(gòu)建。在整個(gè)的控制網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中，必須要遵循一些基本的設(shè)計(jì)原則，比如“分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制”就是其中最為典型的一個(gè)基本原則。
2.2控制網(wǎng)的測量
2.2.1控制點(diǎn)的密度及點(diǎn)位選埋。在整個(gè)的控制網(wǎng)布置完成之后，就應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)這一控制網(wǎng)進(jìn)行有效地測量，這一測量環(huán)節(jié)是極為核心的，其直接關(guān)系到整個(gè)GPS技術(shù)的應(yīng)用效果，對(duì)于這種測量過程來說，首先應(yīng)該控制好點(diǎn)位的選擇問題，保障控制點(diǎn)的選擇具備較為理想的應(yīng)用效果，才能夠提升其最終的測量價(jià)值和效果。詳細(xì)分析來看，在控制點(diǎn)的選定中需要把握好以下幾點(diǎn)：（1）明確需要布設(shè)的控制點(diǎn)有哪些，這是保障其后續(xù)測量全面性的關(guān)鍵所在；（2）對(duì)于具體的控制點(diǎn)選擇來說，一般應(yīng)該控制在整個(gè)工程項(xiàng)目線路中心線的50m之外，如此才能夠較好的保障其成像效果，；（3）對(duì)于具體的控制點(diǎn)布設(shè)來說，還應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)相應(yīng)的間距進(jìn)行嚴(yán)格的控制，其實(shí)也就是針對(duì)控制點(diǎn)的密度進(jìn)行有效地控制，合理的確定相關(guān)密度才能夠保障最終的勘測準(zhǔn)確性，一般來說，對(duì)于控制點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)該在線路兩側(cè)間隔設(shè)定，并且對(duì)于具體的間距也應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的限定，具體到GPSE級(jí)網(wǎng)中來說，其間距應(yīng)該在500m以內(nèi)才能夠提升其最終的勘測效果，避免出現(xiàn)勘測不準(zhǔn)確問題；（4）對(duì)于這種控制點(diǎn)的布設(shè)來說，一般不需要進(jìn)行通視的控制，這也是GPS技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要優(yōu)勢體現(xiàn)，但是對(duì)于一些特殊位置點(diǎn)的布設(shè)來說，同樣需要引起高度的重視；（5）針對(duì)確定好的控制點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)也是極為重要的一環(huán)，尤其是對(duì)于GPSD級(jí)點(diǎn)以及GPSE級(jí)點(diǎn)的編號(hào)來說，必須要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，確保其具備著較為理想的合理性和清晰效果；（6）對(duì)于這些控制點(diǎn)的選擇和使用還應(yīng)該重點(diǎn)從實(shí)地繪制方面進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這種實(shí)地繪制直接關(guān)系到后續(xù)的測量應(yīng)用效果，尤其是對(duì)于CAD文件數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地保存和管理。
2.2.2觀測儀器。對(duì)于該高速公路測量過程中，GPS技術(shù)的應(yīng)用還應(yīng)該重點(diǎn)從觀測儀器方面進(jìn)行有效地控制和把關(guān)，一般來說，在這種GPS技術(shù)操作過程中，主要應(yīng)用到的觀測儀器就是GPS接收機(jī)，本工程應(yīng)用到了4臺(tái)雙頻GPS接收機(jī)。
2.2.3GPS外業(yè)觀測。（1）制定合理的調(diào)度計(jì)劃是保障GPS外業(yè)觀測準(zhǔn)確性和合理性的首要前提，必須要得到較好的控制和優(yōu)化。（2）選擇恰當(dāng)?shù)腉PS外業(yè)觀測方法，本工程主要運(yùn)用靜態(tài)定位法。（3）在GPS外業(yè)觀測作業(yè)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集應(yīng)滿足如表1所示的技術(shù)參數(shù)要求。（4）在每一時(shí)段內(nèi)進(jìn)行觀測時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)（4）在每一時(shí)段內(nèi)進(jìn)行觀測時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)據(jù)之間的互差應(yīng)控制在3mm以內(nèi)，同時(shí)取兩次測量高度的平均值作為天線的最后高度。
3GPS控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理分析
3.1基線解算
對(duì)于相關(guān)GPS控制網(wǎng)所測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理需要重點(diǎn)做好基線的結(jié)算工作，這種基線結(jié)算主要就是指圍繞著具體的控制點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，一般來說，在具體的基線解算中主要就是合理的運(yùn)用廠商提供的相關(guān)軟件來進(jìn)行處理。
3.2基線檢核
對(duì)于基線的檢核也是GPS技術(shù)應(yīng)用中比較突出的一個(gè)方面，這種基線的檢核主要就是為了提升相關(guān)數(shù)據(jù)的可靠性，尤其是對(duì)于相關(guān)誤差進(jìn)行嚴(yán)格的控制和把關(guān)，一般來說，相關(guān)誤差在GPSE級(jí)網(wǎng)中應(yīng)該控制在10mm以內(nèi)才能夠滿足高速公路設(shè)計(jì)施工的基本需求。具體到檢核過程中，還應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)獨(dú)立環(huán)檢核進(jìn)行全面的控制，通過三邊環(huán)和五邊環(huán)的檢核來不斷提升其檢核的效果，保障其能夠滿足于線差的要求。
3.3GPSD級(jí)網(wǎng)平差計(jì)算
在本工程GPSD級(jí)網(wǎng)內(nèi)，一共存在23個(gè)點(diǎn)，91條獨(dú)立基線，其平均的邊長為5.77km，弦長的精度為±5.86cm。
3.3.1D級(jí)網(wǎng)無約束平差。本工程GPSD級(jí)網(wǎng)以WGS-84成果作為基準(zhǔn)進(jìn)行三維無約束平差，最后計(jì)算得到的最弱點(diǎn)為GGD001點(diǎn)位的中誤差為1.89cm，最弱邊則為GD011-GD013邊長相對(duì)中誤差為1/767000。
3.3.2D級(jí)網(wǎng)二維約束平差。在D級(jí)網(wǎng)二維約束平差計(jì)算中，計(jì)算得到的最弱點(diǎn)為GD002，點(diǎn)位的中誤差為0.79cm最弱邊為GD011-GD013，邊長相對(duì)中誤差為1/442000。
3.4GPSE級(jí)網(wǎng)平差計(jì)算
在本工程GPSE級(jí)網(wǎng)內(nèi)，一共存在64個(gè)點(diǎn)，204條獨(dú)立基線，其平均的邊長為1.06km弦長的精度為±1.46cm。（1）E級(jí)網(wǎng)無約束平差在E級(jí)網(wǎng)三維約束平差計(jì)算中，計(jì)算得到的最弱點(diǎn)為5923，點(diǎn)位中誤差為3.49cm，最弱邊為GE039_GE056基線，邊長的相對(duì)中誤差為1/114000。（2）E級(jí)網(wǎng)二維約束平差。在E級(jí)網(wǎng)二維約束平差計(jì)算中，計(jì)算得到的最弱點(diǎn)為重合點(diǎn)E604，點(diǎn)位的中誤差為1.35cm最弱邊為GE023-GE022基線，基線的邊長為0.409km邊長的相對(duì)中誤差為1/59000。
4結(jié)語
隨著高速公路建設(shè)復(fù)雜化，對(duì)高速公路測量的精度以及工期提出更高要求，采用常規(guī)的測量手段布網(wǎng)難度大，作業(yè)工程量大，同時(shí)周期往往較長，而且也無法充分滿足精度的要求。通過采取GPS測量技術(shù)則可以達(dá)到取長補(bǔ)短的作用。
參考文獻(xiàn)
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