《GNSS测量技术与应用》 课件 项目6 GNSS技术在工程测量中的应用

第六章

GNSS技术在工程测量中的应用任务6.5GNSS技术在地形测绘中的应用某河道治理项目需要测量河道中心线两侧一定范围内1:1000数字地形图，由于河道两侧为淤泥和陡坡，利用全野外测图方法较为困难，所以采用无人机航测成图方法。GNSS技术在地形测绘中的应用01测区资料收集030204空中三角测量首级控制网建立05地形数据采集06外业调绘07图形编辑08图幅整饰09检查验收10成果提交无人机航摄进行地形图测绘的整体流程像控点布设GNSS技术在地形测绘中的应用在GoogleEarth中进行GPS控制点点位概选，E级GPS控制网最短边长要求为1km，最长为10km，平均边长为2~5km，测区长度为30公里，共设计12个平面控制点。高程控制网通常采用四等水准测量方式进行，平面控制网为E级城市GPS控制网。GNSS技术在地形测绘中的应用等级AAABCDE卫星截止高度角（º）101015151515同步观测有效卫星数≥4≥4≥4≥4≥4≥4有效观测卫星总数≥20≥20≥9≥6≥4≥4观测时段数≥10≥6≥4≥2≥1.6≥1.6采样间隔(s)30303010~3010~3010~30时段长度（min）≥720≥540≥240≥60≥45≥40各级GPS测量基本技术要求规定GNSS技术在地形测绘中的应用实测前，应对接收机进行外观检查，通电检查以及数据记录检查。外观检查接收机外观有无磕碰刮擦通电检查接收机否正常开关机，仪器指示灯能否正常显示接收机工作状态数据记录检查接收机能否正常采集数据，并且通过数据线将观测数据导出。GNSS技术在地形测绘中的应用

将接收机在测站上对中整平，量取天线高度，将同步观测时段的起止时间、仪器编号、点名等信息记录于外业观测记录薄中，测站完成后，根据外业调度表，进行测站搬迁，直至整个测量任务结束。GNSS技术在地形测绘中的应用基线解算

控制网二维无约束平差控制网三维约束平差54

新建工程

数据导入静态GNSS数据处理流程132GNSS技术在地形测绘中的应用像控点测量前，在GoogleEarth上进行像控点点位预选，要求像控点分布均匀，并能覆盖整个测区，所以为保证测量精度及工作效率，采用GNSS-RTK技术进行像控点测量。GNSS技术在地形测绘中的应用大疆精灵4RTK、大疆M300、飞马及纵横等都内置了GNSS-RTK模块，可通过架设GNSS基准站或连接省级CORS系统进行POS数据实时解算，获取影像高精度POS数据。GNSS技术在地形测绘中的应用飞行时需通过地面站软件实时关注无人机飞行状态，密切注意无人机飞行速度、高度、姿态角、油量及GPS卫星状态等。GNSS技术在地形测绘中的应用外业数据无误后即可进行空中三角测量简称空三，空三过程包括刺点，连接点匹配，光束网平差等，空三合格后即可进入内业地形数据采集。GNSS技术在地形测绘中的应用数字测图是对地球表面的地物、地貌在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图的工作。地物类型地物类型举例水系江河、运河、沟渠、湖泊、池塘、井、泉、堤坝、闸等及其附属建筑物居民地城市、集镇、村庄、窑洞、蒙古包以及居民地的附属建筑物道路网铁路、公路、乡村路、大车路、小路、桥梁、涵洞以及其它道路附属建筑物独立地物三角点等各种测量控制点、亭、塔、碑、牌坊、气象站、独立石等管线与垣墙输电线路、通信线路、地面与地下管道、城墙、围墙、栅栏、篱笆等境界与界碑国界、省界、县界及其界碑等土质与植被森林、果园、菜园、耕地、草地、沙地、石块地、沼泽等。GNSS技术在地形测绘中的应用对于在航摄影像上无法解译的地物，需采用GNSS-RTK进行实测，对于RTK无法实测的碎部点，可利用RTK控制点测量方式加密图根控制点，基于图根控制点利用全站仪进行采集，最终绘制成地形图。GNSS-RTK是对地物进行修补测的重要手段GNSS技术在地形测绘中的应用第六章

GNSS技术在工程测量中的应用任务6.2GNSS在高铁控制测量中的应用高铁工程控制网的布设形式01GNSS在高铁各等级控制测量中的应用02目录CONTENTE6.2GNSS在高铁控制测量中的应用GNSS数据质量控制与成果分析0301高铁工程控制网的布设形式高铁的最大特点是车行速度高，达到了250km/h以上，舒适度好，要求轨道平顺性好。轨道的平顺性是限制行车速度和舒适性的基本因素。为了满足轨道的平顺性要求，线路须严格几何线性参数的准确性，测量须保证毫米级的误差范围内，这就对测量的精度提出了很高的要求，必须进行高精度的控制测量。01高铁工程控制网的布设形式高速铁路精密工程测量“三网合一”的测量体系勘测控制网：CP0、CPⅠ、CPⅡ、水准基点施工控制网：CPⅠ、CPⅡ、水准基点、CPⅢ、GRP运营维护控制网：CPⅢ、加密维护基三网合一坐标高程系统的统一；起算基准的统一；测量精度的协调统一01高铁工程控制网的布设形式框架控制网CP0基础平面控制网CPI线路平面控制网CPII轨道控制网CPIII01高铁工程控制网的布设形式高速铁路工程测量规范（TB10601—2009）02GNSS在高铁各等级控制测量中的应用CP0控制网测量CP0框架基准网是采用卫星定位测量方法建立的三维控制网，是高速铁路建设的平面坐标起算基准。由于高速铁路线路长，地区跨越幅度大且平面控制网呈带状布设。为了控制带状控制网的横向摆动，采用GNSS精密定位测量方法建立高精度的框架控制网CP0，作为平面控制测量的起算基准和平面控制网复测的基准，全线一次性布网，统一测量，整体平差。02GNSS在高铁各等级控制测量中的应用CP0控制网测量布点要求：

CP0控制点应沿线路走向每50km左右布设一个点，在线路起点、终点或与其他线路衔接地段，应至少有1个CP0控制点。测量方法：应与IGS参考站或国家A、B级GNSS点进行联测，使用标称精度不低于5mm±1ppm的双频GNSS接收机，同步观测的接收机不应少于4台。卫星截止高度角数据采样间隔同步观测有效卫星数有效卫星的最短连续观测时间观测时段数有效时段长度15°30s≥4≥15min≥4≥300min高速铁路工程测量规范（TB10601—2009）02GNSS在高铁各等级控制测量中的应用CPⅠ控制网测量CPⅠ基础平面控制网主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准布点要求：CPⅠ控制网按大约4km布设一对点（或单点）的要求沿线路走向布设。控制点宜设在距线路中心50～1000m范围内不易被施工破坏、稳定可靠、便于测量的地方。CPⅠ应采用边联结方式构网，形成由三角形或大地四边形组成的带状网。在线路勘测设计起点、终点或与其它铁路平面控制网衔接地段，必须有2个及以上的CPⅠ控制点相重合，并在测量成果中反映出相互关系。02GNSS在高铁各等级控制测量中的应用CPⅠ控制网测量CPⅠ控制网应按高铁规范中二等GPS测量要求施测。高速铁路工程测量规范（TB10601—2009）02GNSS在高铁各等级控制测量中的应用CPⅡ控制网测量CPⅡ线路平面控制网主要为勘测和施工提供控制基准。采用GNSS测量和导线测量方法建立，分段布网、测量和平差，附合到CPI控制网上。02GNSS在高铁各等级控制测量中的应用CPⅡ控制网测量CPⅡ可采用GNSS测量和导线测量方法建立，分段布网、测量。采用GNSS方法进行CPⅡ控制网测量时应按高铁规范中三等GPS测量要求施测。03GNSS数据质量控制与成果分析GNSS网的精度要求，主要取决于网的用途。精度指标，通常均以网中相邻点之间的距离误差来表示，其形式为

──网中相邻点间的距离误差(mm)

a──与接收设备有关的常量误差(mm)

b──比例误差(ppm)

D──相邻点间的距离(km)03GNSS数据质量控制与成果分析投入使用的仪器设备是否满足规定记录手薄是否完整和准确数据剔除率是否满足要求同步和异步观测基线的联接方式是否合理同步基线解算方法是否恰当异步基线的重复性较差是否满足要求同步环和异步环基线的组成是否合理以及其闭合差是否满足规定要求自由网平差后点位的绝对精度和相对精度是否达到相应级别的控制网精度要求数据观测质量检查内容03GNSS数据质量控制与成果分析GNSS测量技术与应用学而时习之，不亦说乎第六章

GNSS技术在工程测量中的应用任务6.3GNSS在桥隧工程中的应用GNSS技术在桥梁控制测量和放样中的应用01GNSS技术在隧道洞外平面控制测量中的应用02目录CONTENTE6.3GNSS在桥隧工程中的应用桥梁控制测量（GNSS）定线测量断面测量水下地形测绘施工定位放样测量（GNSS）变形监测01GNSS技术在桥梁控制测量和放样中的应用01GNSS技术在桥梁控制测量和放样中的应用三角网导线网BA321导线网传统的桥梁控制测量方法01GNSS技术在桥梁控制测量和放样中的应用杭州湾大桥GNSS桥梁控制网桥梁工程GNSS控制网一般由三角形或四边形构成，接收机的数量一般为3～6台，采用双频接收机。网形大多采用边连式或网连式。01GNSS技术在桥梁控制测量和放样中的应用桥梁GNSS布网时要注意以下3点：GNSS测量对桥梁控制网图形强度没有特别要求，但要避免连续几个点接近于成一条直线，尤其是位于长大直线段的桥梁工程控制网。桥梁控制网每1～2km布设一对控制点，两点间距离尽量控制在300～500m。为了保证桥轴线与设计位置相吻合，并与相邻构筑物衔接平顺，应尽量采用设计控制点，并向相邻标段延伸两个控制点，且距离不短于500m。01GNSS技术在桥梁控制测量和放样中的应用观测时为了保证观测作业高效、有序、结果准确可靠，减少返工，在外业观测前应制定周密的计划。根据控制网的精度、卫星星历文件、接收机数量以及交通状况确定最佳观测时段，然后安排测量顺序、时间、人员分工、用车计划等。项目级别BCDE卫星高度截止角（°）10151515同时观测有效卫星数≥4≥4≥4≥4有效观测卫星总数≥20≥6≥4≥4观测时段数≥3≥2≥1.6≥1.6时段长度≥23h≥4h≥60min≥40min采样间隔3010~305~155~15单频/双频双频/全波长双频/全波长双频或单频观测量至少有L1、L2载波相位L1、L2载波相位L1载波相位同步观测接收机数≥4≥3≥3GNSS基本技术规范01GNSS技术在桥梁控制测量和放样中的应用控制网数据处理与其他GNSS控制网处理方法相同，需要注意的就是数据预处理、基线解算、网平差、坐标转换之后要检查最弱点、最弱边、误差椭圆等是否满足桥梁控制测量设计要求。01GNSS技术在桥梁控制测量和放样中的应用RTK墩台定位02GNSS技术在隧道洞外平面控制测量中的应用隧道一般采用对向施工，有时还需采用立井施工，以提高贯通速度。为了保证贯通精度，必须建立精密的隧道控制网，包括用于洞外控制网和洞内控制网。建立隧道洞外平面控制网的主要任务，是测定出两个相向开挖的洞口，各个控制点的相对位置，然后与洞外的中线点相联系，来指导进洞，从而确保隧道以规定的精度正确贯通。

02GNSS技术在隧道洞外平面控制测量中的应用无需通视不受天气影响可全天候作业省去了过渡点和传算点能够保证精度隧道洞外GNSS控制测量的优越性：02GNSS技术在隧道洞外平面控制测量中的应用各开挖洞口布设的GNSS点不少于3个；各洞口的三个