基于gps和全站仪的线路横断面测量方法设计实验报告

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1、山东交通学院开放实验报告基于GPS和全站仪的线路横断面测量方法设计系部：土木工程系专业：地理信息系统班级：地信091学号：090716108姓名:邵珠勇指导教师：宋雷2010年12月8日基于GPS和全站仪的线路横断面测量一、测区概况该道路位于长清区山东交通学院土木楼北面，东西走向，路面平坦，无较大起伏，两侧开阔，适于架设仪器。水泥路面构造，宽度15米。其后干燥少雨，温带季风气候。属于济南南部山区丘陵地带。北面为逐渐起伏的地势，有一深沟，南邻土木楼。两侧土质疏松，干燥。是交通学院内的一条重要的交通道路，连接学校东门和南门，同时也是连接土

2、木楼和其他院系的一条重要道路，作用十分大。二、传统横断面测量方法综述传统横断面测量方法：基于水准仪和经纬仪测量公路横断面的方法是一种较为普遍的方法;中线水准测量（路线纵断面测量）：沿路中线测定各中桩上的地面高程的工作，并绘制路线纵断面图，表示路线中线位置的地形起伏状态。基本测量：测定沿线所设置水准点高程的工作。中本测量：根据基本测量的水准点高程测定沿线中桩上的地面高程的工作。横断面测量是测定各中桩垂直于中线方向的地面起伏情况。并绘制路线横断面图，表示垂直于路线中方向的地形起伏状态。缺点:需要反复读数.读数误差较大。三、GPS-RTK与

3、全站仪断面测量的技术设计①全站仪测量横断面的方法：全站仪是一个工具，可以测距离、角度、和高差。因此如果说要用全站仪来测量横断面的话方法是比较多的。横断面简单点就说是某一中桩垂直于路线方向两侧相对于中桩的原地面自然起伏形状，它是计算土石方数量的重要依据。我们要测量的就是中桩两侧原地面每一个变化点相对与中桩的高差和平距。那么说到测量高差和平距正好是全站仪的功能所在，所以测量起来也特别方便，而且对于高差较大，地势险峻的地段其优势尤为突出。测量的时候我们可以在中桩处架好仪器对中整平后瞄准垂直于路线的横断面方向，指挥菱镜手在每个变化点处立杆，测

4、量出距离和高差（或直接测量高程）既可。还有也可以使用全站仪自带的对边测量功能，也可以很方便的测量出所需数据。或者还可以任意一点架仪器，测量出每个变化点的坐标和高程。各种方法的不同之处为，第一中方法需要每个中桩架设仪器，这样速度慢，但横断面方向比较准确，后两种方法可以在任意点架仪器，灵活度大，工作强度小，但是在横断面方向确定精度上不如第一种方法。⑴实际三维坐标法如果测区植被茂密，通视条件较差，可将全站仪架在线路附近地势较高、视野开阔的已知控制点上，用已知控制点定向，中桩上安排一人用“十”字方向架指挥定向，镜站人员在定向人员的指挥下沿横断

5、面方向在横断面上地形、地物、地质变化点立点，测站人员用数字命名点名，将这些描述横断面的点一一采集下来，记录在全站仪的内存里，测完一个横断面后再测另外一个，也可以同时测几个横断面。采用以下格式测量记录数据：表１　　横断面(距离、高程)距离高程-51.93-23.22-5.500.000.6924.7839.1552.6353.4458.6958.7058.6950.7649.93表２横断面(距离差、高差)距离高程101.060.859.258.256.443.292.282994.054894.521894.502394.151594.

6、3631⑵　假定三维坐标法如果测区通视、通行条件较好，可将全站仪直接架在中桩上，以中桩里程数命名测站点，输入假定坐标(如(100，100，10))和仪器高，以设站中桩前后一定距离的某个中桩定向，拨角至横断面方向测定并记录横断面特征点的假定三维坐标，镜站人员在横断面上离中桩大于20m的位置报告一个左点或右点，测站人员输入该点所对应中桩里程数减1或加1(左减右加)的数字作为点名，并测量其坐标，以便程序识别横断面的左右方向，其余横断面特征点的点名用不同于测站点和横断面方位识别点的数字表示(采用任意三维坐标法也需要这样做)②RTK测量原理及G

7、PS-RTK法进行横断面测量⑴RTK(real-timekinematic)原理：RTK是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的厘米级精度的三维定位结果。RTK测量系统通常由三部分组成，即GPS信号接收部分（GPS接收机及天线）、实时数据传输部分（数据链，俗称电台）和实时数据处理部分（GPS控制器及其随机实时数据处理软件）。RTK测量是根据GPS的相对定位理论，将一台接收机设置在已知点上（基准站），另一台或几台接收机放在待测点上（移动站），同步采集相同卫星的信号。基准站在接收GPS信号并进行

8、载波相位测量的同时，通过数据链将其观测值、卫星跟踪状态和测站坐标信息一起传送给移动站；移动站通过数据链接收来自基准站的数据，然后利用GPS控制器内置的随机实时数据处理软件与本机采集的GPS观测数据组成差分观测值进行实时处