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1、铁路勘测细则（GPS RTK铁路测量细贝9）（ 送审稿）铁道第三勘察设计院 集团有限公司2006 年 12 月 天津未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。 未定义书签。1总则错误!2术语错误!3基本规定错误!3.1坐标系统和时间系统错误!3.2测量精度及基本技术要求错误!3.
2、3仪器设备错误!3.4出工准备错误!3.5作业测区的划分及求解转换参数 错误!3.6参考站（基准站）的系统设置 错误!3.7流动站的设置 错误!3.8 RTK系统的检查 错误!3.9 RTK数据采集 错误!3.10数据处理错误!3.11 RTK成果验收及应交资料 错误!4新建铁路初测 RTK测量错误!4.1图根导线、图根水准错误!4.2地形点等数据采集错误!5新建铁路定测 RTK测量错误!5.1放样道路设计 错误!5.2交点、中线控制桩测量 错误!5.3中线、中平测量错误!5.4成果检验及输出 错误!6附录错误!6.1技术设计书编写要求及内容 错误!6.2技术总结报告编写要求及内容 错误!6.
3、3 GPS RTK仪器常规检校 错误!6.4外业观测记录格式错误!1 总则1.1为了在铁路勘测及其它相关领域内推广应用GPS RTK技术，统作业方法、精度控制、数据处理方法等，特制定本细则。1.2 本细则参照及引用的标准 :1.3 本细则适用于新建铁路初、定测中控制测量精度以下的其它测量 工作。如初测图根导线、图根水准、放样测量、地形测量、断面测量 等，定测中线测量、中平测量、断面测量、水文勘测等。既有铁路改 建中相关的测量可参照本细则执行。本细则中的有关技术标准也适用 于地下铁道、轻轨交通、市政、公路、管道等相应测量工作。1.4 除应按本细则的要求作业外，尚应符合国家现行的有关强制性标 准的
4、规定。2 术语2.1 全球定位系统 （GPS） Global Positioning System 是以人造卫星组网为基础的无线电导航定位系统。利用设置在地 面或运动载体上的专用接收机，接收卫星发射的无线电信号实现导航 定位。是根据美国国防部 1973 年 12 月批准的国防导航卫星计划而建 设的。2.2 实时动态测量 （RTK） Real Time KinematicRTK 定位技术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坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级 精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标 信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据
5、链接收来自基准站的数 据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处 理。2.3 1954 年北京坐标系 Beijing Geodetic Coordinate System l9541954 年我国采用的国家大地坐标系，实质上是由原苏联普尔科沃 为原点的 1942 年坐标系的延伸。 采用克拉索夫斯基椭球参数， 又称北 京坐标系。2.4 1980 国家大地坐标系 National Geodetic Coordinate System 1980采用国际地理联合会（IGU）第十六届大会推荐的椭球参数，大地 坐标原点在陕西省泾阳县永乐镇的大地坐标系，又称西安坐标系。2.5 世界大地坐
6、标系 1984（WGS-84 坐标系 ） World Geodetic System 1984采用1980大地参考系和 BIH （国际时间）1984. O系统定向所建 立的一种地球参考系和地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空 间直角坐标系的Z轴指向BIH （国际时间）1984 . O定义的协议地球 极（CTP方向，X轴指向BIH 1984. 0的零子午面和 CTP赤道的交点, Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为 1984年世界大地坐标系 统。2.5 同步观测 Simultaneous Observation 两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。2.6 参考站（基准站） R
7、eference Station 在一定的观测时间内，一台或几台接收机分别固定在一个或几个 测站上，一直保持跟踪观测卫星，其余接收机在这些测站的一定范围 内流动设站作业，这些固定测站就称为参考站。2.7 流动站 Roving Station 在参考站的一定范围内流动作业的接收机所设立的测站。2.8 天线相位中心（ APC） Antenna Phase Center 指微波天线的 电气 中心，其理论设计值应与天线几何中心一致。2.9 天线高 Antenna Height 观测时接收机相位中心至测站中心标志面的高度。2.10 截止高度角 Elevation Mask Angle 为了屏蔽遮挡物（如
8、建筑物、树木等）及多路径效应的影响所设定的角度阀值，低于此角度视野域内的卫星不予跟踪。2.11 PDOP 值 （ 位置精度因子 ） Position Dilution of Precision指空间三维坐标精度因子，PDOP直考虑了测站、各观测卫星的空间几何构形对测站定位精度的影响。2.12 GDOP值（几何精度因子）Geometric Dilution of Precision指四维几何精度因子，GDOPt综合考虑了测站、各观测卫星的空间几何构形及钟差测定对测站定位精度的影响。2.13 整周模糊度（整周未知数） Integer Ambiguity 未知量，是从卫星到接收机间测量的载波相位的整
9、周期数。2.14 大地高 Ellipsoidal Height空间点沿椭球面法线方向至椭球面的距离。3基本规定3.1坐标系统和时间系统3.1.1 GPS RTK测量采用WGS8坐标系统。3.1.2 铁路工程测量大多采用 1954北京坐标系、1980西安坐标系或 自定义的任意坐标系，1985国家高程基准。GPSRTK测量应进行坐标、 高程转换。3.1.3 当采用任意坐标系时，应确定下列技术参数：1坐标系采用的参考椭球体基本参数。2起始点坐标和起始方位角。3中央子午线经度值及纵、横坐标加常数。4投影面高程及测区平均高程异常。，见表3-1。地球椭球和参考椭球的基本几何参数表3-1项目地球椭球参考椭球
10、坐标系参数名称WGS-841980西安坐标系1954年北京坐标系长半轴a(m)637813763781406378245短半轴b(m)6356752.31426356755.28826356863.0188扁率a1/298.31/298.2571/298.3第一偏心率平0.0090130.0099590.0022966方e2第二偏心率平0.00422270.0019470.0014683亡2方e测量时间系统采用协调世界时UTC当采用北京标准时间时,应考虑时区差加以换算，北京时间为+8时区。3.2测量精度及基本技术要求3.2.1 RTK测量精度：平面 10mm+2ppm高程 20mm+2ppm流
11、动站至参考站点间精度用下式表示：二=a2 (b d)2式中：；标准差(mm)a 固定误差 (mm)b比例误差系数 (mm/km)d流动站至参考站点间距离(km)3.2.2 RTK测量距离RTK测量距离根据RTK数据链的传播限制和定位精度要求确定， 根据测区具体情况，可设置不同的发射天线高度和架设中继站增长传 播距离，但 RTK测量距离一般不宜超过10km。数据传输距离和测站天线高度理论上的关系式为：D=4.24 X( . h + , h2 )式中D为数据链覆盖范围的半径，单位为公里(Km)；hi和h2分别是基准站和流动站电台的天线高，单位为米(m)。3.2.3 GPS RTK测量一般规定：GP
12、S RTK测量精度表表3-2等级精度要求测量方式距离(km)等外控制点平面：最弱点位误差 5cm高程：满足30 JL对中架置平 5地形测量 中桩测量 断面测量平面：最弱点位误差 10cm 高程：最弱高程误差 10cm手扶对中杆 15oPD0P直 5P RMS 0.02m控制桩测量时间15-30S中桩、地形点测量时间5-10s测量控制桩时 QC平面限 差 15mm测量控制桩时 QC高程限 差 20mm测量中桩、地形点时QC平 面限差 25mm测量中桩、地形点时QC高 程限差 30mm控制桩放样平面误差 10mm中桩测设平面偏差 5cm控制桩里程取位0.01m:中桩里程取位0.1m3.3仪器设备参
13、考站的基本配置GPS双频RTK接收机，天线和天线电缆，电源，手持计算机控制 或数据采集器（含各种实用软件），脚架、基座和连接器，仪器运输箱 等。流动站的基本配置GPS双频RTK接收机，天线和天线电缆，流动站数据链电台套件，手持计算机控制或数据采集器 （含各种实用软件），手簿托架，流动杆， 流动站背包（分体机需要），仪器运输箱等。无线电数据链的基本配置：1基准站发射电台：一般为外置的独立电台。2流动站接收电台：一般为内置在GPS接收机内部。3中继站电台：可以转发接收站信号， 既接收基准站发送的信号， 又将接收信号发送出去，一般为外置的独立电台。，做到定期检修、及时检验与校正，使其经常保持良好状态
14、。GPS接收设备的检验应符合下列要求：1 新购置的或经维修的接收机必须进行全面检验，使用的接收 机应定期检验。2 每次开工前进行常规检验。RTK仪器常规检校包括：一般检视、 通电检验、对中器、水准器的检校。检验内容和表式见附录 RTK仪器常规检校记录表、3 接收设备的全面检验应包括以下内容：1) 一般检视。2) 通电测试。3) 试测检验。4 一般检视应包括下列内容：1) 接收机及天线应匹配；2) 接收机及天线外观必须良好， 各部件和附件应齐全、 完好， 须紧固的部件不得有松动和脱落；3) 设备使用手册、后处理软件手册应齐全，软件必须有效。5 GPS接收机与电源正确连接后， 测试有关信号灯、 按键、显示 系统、仪器等工作状态必须正常；利用自测试命令检测仪器工作必须 正常；接收机锁定卫星的时间快慢、信噪比及信号失锁情况应符合厂 方指标。6 测试检验应进行下列内容(由有检定资质的部门检验) ：1) 接收机内部噪声水平的测试；2) 接收机天线相位中心稳定性检验；3) 接收机作业性能及不同测程精度指标测试。7 接收机附件的检验应符合下列规定：1) 天线连接件(含天线与基座连接、天线与单杆连接)、各 种电缆的型号及接头必须配套完好；2) 天线基座或单杆的圆水准器、 天线高量尺的长度应经常进 行
