《gps-rtk技术在公路横断面测绘中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《gps-rtk技术在公路横断面测绘中的应用（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中 文 摘 要 -I- 摘 要 本论文的主要的研究和介绍的内容是全球定位系统 GPS 中的实时动态差分 法，即 RTK 技术及南方 CASS 地形图成图软件用于公路断面测量的方面的方法及 内容，综合利用 GPS 系统和南方 Cass2008 软件相结合并以进行公路横断面内外 业一体化测量成图的方法。 论文首先介绍了论文开题的意义以及设计方案的可行性分析和预期目标； 继而介绍了 GPS 系统的特点及组成，以及 GPS 的工作原理、测量原理和相关应 用；论述了 GPS-RTK 的定位概念、系统组成及结构、以及 GPS-RTK 测量基本原 理；第三章则是简要陈述了现代公路横断面测量的概述，并介绍了路
2、线横断面 测量以及 GPS-RTK 公路横断面测量原理；第四五章就是通过设计实验并实施来 论述 GPS-RTK 技术在公路横断面测绘方面的应用方法及步骤；最后一章对全文 进行了总结，同时提出了对于 GPS-RTK 技术在公路横断面测量方面中的应用的 展望。 论文通过对山东理工大学西校区试验场地的断面测量实例，验证了文中提出的利 用GPS-RTK及南方CASS2008软件和Python程序相结合的一体化公路断面测量的方法。 实践证明，该方法达到了提高效率和自动化程度的最终目标，而且断面测量的数 据的精度也得到了一定程度的提高，为快速进行断面的测绘和测量提供了新的途 径。 关键词关键词: GPS-
3、RTK,公路断面测量,南方CASS2008,中桩测量 Abstract -II- Abstract The main content of this paper is to study and introduce the Global Positioning System (GPS) in real-time dynamic difference method, namely the South CASS RTK technology and topographic mapping software for road cross-section measurement methods and
4、content aspects, GPS systems and utilization South Cass2008 software combines cross-section and for road mapping measurements inside and outside the industry, integrated approach. Firstly, the paper describes the significance of the title of the feasibility analysis and design program targets; then
5、describes the characteristics and composition of the GPS system and GPS works, measuring principle and related applications; discusses the concept of GPS-RTK positioning, the System composition and structure, as well as the basic principles of GPS-RTK measurements; third chapter is a brief overview
6、of modern representations of the road cross-section measurements and describes the route cross-section measurements, and GPS-RTK road cross-section measurement principle; fourth chapters Through the design and implementation of the experiment is to discuss GPS-RTK technology in terms of road cross-s
7、ection mapping application methods and procedures; final chapter summarizes the full text, and proposed for the application of GPS-RTK technology in cross-section measurements of the road outlook. Examples of paper by measuring Shandong University West Campus section of the test site to verify the i
8、ntegration of the highway section measurement method proposed in this paper and the use of GPS-RTK software and Python South CASS2008 program combining. Practice has proved that the way to achieve the ultimate goal of improving the efficiency and automation, and measurement accuracy of the data sect
9、ion has also been improved to some extent, for the rapid mapping and surveying section provides a new way. Keywords: GPS-RTK,road cross-section measurement,South CASS2008,the pile measurements 目 录 -III- 摘 要.I Abstract.II 第一章 引 言.1 1.1 课题的目的及意义.1 1.2 资料调研分析.1 1.3 设计方案的可行性分析和预期目标.2 1.3.1 可行性分析.2 1.3.2
10、 预期目标.2 第二章 GPS 和 RTK 的相关理论.3 2.1 GPS 定位系统概述3 2.1.1 特点.3 2.1.2 组成.3 2.2 GPS 原理及其应用4 2.2.1 GPS 工作原理4 2.2.2 GPS 测量原理5 2.3 RTK 概述9 2.3.1PS-RTK 定位概念9 2.3.2 GPS-RTK 系统组成9 2.4 GPS-RTK 测量基本原理10 2.4.1 基准站的观测点位选择和系统设置.11 2.4.2 流动站 GPS 的设置及定位原理.13 2.4.3 中继站电台的设立.15 第三章 公路横断面测量.16 3.1 公路横断面测量的概述16 3.2 路线横断面测量1
11、8 3.3 GPS-RTK 公路横断面测量原理20 第四章 GPS-RTK 技术在横断面测量中的应用.21 4.1 所需仪器和资料.21 4.1.1 所需仪器.21 4.1.2 资料21 4.2 GPS-RTK 断面测量的外业实施21 4.2.1GPS-RTK 七参数的计算21 4.2.2 中线测量.22 4.2.3 横断面测量.24 4.2.4 编码设置说明.25 第五章 测量数据整理及内业处理 28 5.1 测量数据的内业处理软件.28 5.1.1 南方 CASS 软件.28 5.1.2 Python.28 5.2 数据导入和预处理.28 5.3 使用全站仪进行横断面测量.36 5.4 G
12、PS-RTK 与常规断面方法的比较38 5.5 python 格式转换程序使用说明39 第六章 总结与展望40 目 录 -IV- 6.1 GPS-RTK 技术在道路测量中的优缺点40 6.1.1 优点.40 6.1.2 缺点.40 6.2 使用 GPS-RTK 进行公路横断面测绘的方法步骤以及注意事项.41 6.2.1 使用 GPS-RTK 在公路横断面测绘的步骤.41 6.2.2 注意事项.42 6.3 GPS-RTK 技术在公路横断面测绘中的优势与局限42 6.3.1 GPS-RTK 在断面测量中一体化的优势42 6.3.2RTK 的局限性43 6.4 展望.43 参考文献.44 致 谢4
13、5 附录.46 第一章 引 言 -1- 第一章 引 言 1.1 课题的目的及意义 随着测绘技术的快速发展，GPS-RTK 技术凭借其 (1) 不受到地形、气候、 季节等诸多因素的影响以及作业速度快，不受见度低, 通视条件差的影响依旧 能够正常工作；(2) 定位精度相对较高, 测量得到的数据安全可靠而且测站之 间不需要通视。在没有已知基准点或者是已知的基准点位置变化很大而造成的 控制点不够的地区，或者是由于地形繁杂、遮挡严重而造成的通视困难地区， GPS-RTK 能够迅速的、高精度定位；(3) 综合作业能力强、高集成度且容易实现 自动化。可胜任各种测量内、外业任务。基准站可以为不同用户给出多类信
14、息 输出, 流动站使用内置的软件控制系统, 在工作过程中, 无需人工干涉就可进 行整周未知数的动态初始化解算, 使协助测量工作大大的消减, 作业的精度也 是自动控制和记载,从而使可能建成自动化作业指挥系统；(4) 掌握简便, 对作 业的条件相对要求不高, 数据传输、处理、存储能力强, 而且和计算机、全站 仪等测量仪器的通信方便； (5) 使用较少的测量人员就可以完成测量任务, 定 位效率高, 综合效果突出。GPS 接收机只需一个人进行操作, 在待测点等待 12 秒就可以测量得到这个点的坐标,野外工作效率高、内业方面方便计算机进 行数据处理, 节约了时间和人力等长处渐渐的被人们所熟知，并被应用于
15、测绘 的各个领域。 而传统的道路横断面测量方法大量使用抬杆法、水准仪皮尺法或者全站仪 法（经纬仪视距法） 。此中抬杆法测量横断面的精度相对来说比较低，难以得到 现代工程尤其是高等级公路对测量精度的需求；水准仪皮尺法或者全站仪法的 测量精度相对来说高一些，然则受到通视这个前提的限制以及需要测站上观测 人员和跑尺人员的配合，降低了工作效率，工作量大，严重的制约了工程的进 度及质量。 研究 GPS-RTK 技术在公路横断面测绘中的应用的意在怎样利用 GPS RTK 技 术来解决传统的道路横断面测量中工作量大、效率低，严重限制工程进度、成 本以及质量的问题。于是，研究 GPS-RTK 技术在公路横断面
16、测绘中的应用不光 具备理论意义，更重要的还在于其有非常重要的现实意义，有着很广泛的应用 远景。 1.2 资料调研分析 RTK（Real - time kinematic）实时动态差分法。这是一种新的经常使用 第一章 引 言 -2- 的 GPS 测量方法，RTK 定位技术其实是基于载波相位观测值的实时动态定位技术， 它能够实时地提供测站点在指定的坐标系中的三维定位成果，并达到厘米级精 度。这是 GPS 使用的重大里程碑，它的泛起为工程放样、地形图的测量以及各 类控制测量带来了新的前景，极大地抬升野外作业的效能。 公路横断面测量就是测量垂直于公路中线方向上的一条直线的地形的升沉 变化的情况，用于路基(包含排水、用地)、挡墙、防护工程设计和土石方工程 量的计算等。大量使用抬杆法、水准仪皮尺法或者全站仪法（经纬仪视距法） ， 工作量大却造成效率低下，严重的制约着工程的进度、成本以及质量。 通过查阅文献可知，采用 GPS-RTK 技术作业区域内的站点之间不需要通视。 天气条件对 GPS-RTK 构不成影响，可全天候进行工作而不必考虑白天还是晚上。 关于测设精度方面，使用 RTK 技术，点位
