鐵路工程測量技術(shù)論文

鐵路工程測量技術(shù)論文

　　程測量技術(shù)規(guī)定了精密工程測量及其控制網(wǎng)的布設(shè)原則、等級、作業(yè)要求和數(shù)據(jù)處理方法。小編整理了鐵路工程測量技術(shù)論文，歡迎閱讀!

　　鐵路工程測量技術(shù)論文篇一

　　探討鐵路工程測量中的GPS技術(shù)

　　【摘要】GPS( Global Positioning System)也稱為全球定位系統(tǒng)，是近幾年來廣受關(guān)注的熱點(diǎn)， 一定程度上可以作為技術(shù)的代名詞。該項(xiàng)技術(shù)自被美國在1994年研制并投用之后，隨后就在中國迅速發(fā)展，被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，然而該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于鐵路工程的測量將會是革命性的突破。本文就是基于這種立場，重點(diǎn)闡述了GPS技術(shù)運(yùn)用于鐵路工程測量的工作原理、流程、有點(diǎn)等內(nèi)容，深刻的探討了GPS技術(shù)在鐵路工程測量中運(yùn)用的必要性，并希望能為相關(guān)的工作人員以及單位在進(jìn)行鐵路工程測量時(shí)提供建設(shè)性的參考。

　　【關(guān)鍵詞】GPS ;鐵路工程 ;測量

　　中圖分類號: F530.34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

　　引言

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也得到了很大的提高，鐵路、動(dòng)車等的建設(shè)更加迅速地發(fā)展，這樣就使得鐵路工程中的測量技術(shù)也要不斷發(fā)展以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。鐵路工程測量在進(jìn)行常規(guī)地面測繪中較常使用到的地面測量儀器有電子全站儀、水準(zhǔn)儀等，這種形式的鐵路工程測量存在一些明顯的缺點(diǎn)，如工作量大、效率低、誤差大，在進(jìn)行測量時(shí)往往需要攜帶很多的儀器設(shè)備。相比于這類傳統(tǒng)的測量手段，近些年新興的GPS定位技術(shù)有很大的改進(jìn)，其具有實(shí)時(shí)性、快速性、準(zhǔn)確性和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地克服創(chuàng)痛的地面測量技術(shù)存在的不足之處，開辟了一種全新的測量模式。

　　關(guān)于GPS技術(shù)的工作原理

　　全球定位系統(tǒng)(GPS系統(tǒng))是由美國建立的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，通過全球定位系統(tǒng)，用戶可以查詢?nèi)蚍秶鷥?nèi)的全天候、實(shí)時(shí)的三維導(dǎo)航定位，進(jìn)行高精度的時(shí)間傳遞和精密定位。GPS系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分有三個(gè)：空間部分的GPS衛(wèi)星、地面控制部分的地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設(shè)備部分的GPS信號接收機(jī)。在GPS定位系統(tǒng)的空間部分中，GPS衛(wèi)星的主要功能是發(fā)射測距信號，通過導(dǎo)航電文技術(shù)將衛(wèi)星位置信息進(jìn)行反饋。其次，在某一時(shí)刻通過GPS接收機(jī)，用戶同時(shí)接收3個(gè)以上的GPS衛(wèi)星信號，進(jìn)而測量出接收機(jī)的天線中心到3個(gè)以上衛(wèi)星各自的距離，算出GPS衛(wèi)星在進(jìn)行測量這一時(shí)刻所在的空間坐標(biāo)，通過記錄的空間坐標(biāo)和距離交會法，計(jì)算出測站點(diǎn)的位置。這就是GPS技術(shù)的工作原理。

　　靜態(tài)定位模式測量

　　GPS技術(shù)應(yīng)用于鐵路工程測量的時(shí)候一般會采用兩種定位模式，分別是靜態(tài)定位模式以及動(dòng)態(tài)定位模式。對鐵路工程進(jìn)行控制網(wǎng)的測量的時(shí)候需要使用全站儀進(jìn)行導(dǎo)線的測量，但是在我國這種測量的站點(diǎn)十分的少，且分散度大。在這種情形下，使用全站儀來進(jìn)行測量的時(shí)候就會面臨非常大的困難，特別是在那種自然環(huán)境惡劣的地方，會大大增加測量的工作量。如果使用靜態(tài)或快速靜態(tài)測量方法進(jìn)行控制網(wǎng)的測量，在每一個(gè)站點(diǎn)上安裝GPS接收機(jī)以便于進(jìn)行靜止的檢測。在檢測的過程中，及時(shí)的接收來自衛(wèi)星的檢測參數(shù)，并立即解讀近期的未知數(shù)以及站點(diǎn)的精確位置，一旦解讀的數(shù)據(jù)不變，那么就能夠結(jié)束檢測。

　　使用GPS的靜態(tài)定位模式進(jìn)行測量的最大的優(yōu)勢就是時(shí)間短，當(dāng)使用了這種定位模式的時(shí)候，就能夠迅速的得到想要了解的各種數(shù)據(jù)指標(biāo)情況。而且該技術(shù)使用時(shí)的覆蓋面非常的廣，能夠大大減少鐵路工程檢測的工作量。對于鐵路工程的測量領(lǐng)域來說，是一項(xiàng)十分便捷高效的技術(shù)。

　　動(dòng)態(tài)定位模式測量

　　運(yùn)用快速靜態(tài)或動(dòng)態(tài)測量進(jìn)行GPS測量方法獲得的數(shù)據(jù)要經(jīng)過后期的解析才能獲得更準(zhǔn)確的精度，RTK測量方法則很好地克服了這一缺點(diǎn)，通過采用載波相應(yīng)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分技術(shù)，它在野外的時(shí)候就能實(shí)時(shí)精確到厘米級的精度，是GPS技術(shù)領(lǐng)域中一個(gè)重要的里程碑。GPS-RTK技術(shù)的出現(xiàn)，在很大程度上提高了戶外作業(yè)的效率，為地形測圖等各種類型的控制測量注入了新的活力。

　　3.1 GPS-RTK工作原理

　　GPS的動(dòng)態(tài)定位模式在使用的時(shí)候，主要運(yùn)用到的是載波進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分技術(shù)。GPS-RTK最大的特點(diǎn)就是精準(zhǔn)和及時(shí)迅速，使用了該技術(shù)之后測量結(jié)果的數(shù)值可以達(dá)到厘米級，另外該技術(shù)還能確保所需要的數(shù)據(jù)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)得到。GPS-RTK系統(tǒng)主要分為基準(zhǔn)站和流動(dòng)站?；鶞?zhǔn)站的功能就連續(xù)的對GPS衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤，并把載波檢測到的信息傳給流動(dòng)站。一般來說，基準(zhǔn)站要設(shè)在地勢高、視野開闊的位置，它依托的是高等級的已知控制點(diǎn)。流動(dòng)站的功能就是收集來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)和來自GPS的觀察數(shù)據(jù)，并對定位的結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的反饋。

　　3.2 GPS-RTK工作流程

　　GPS的動(dòng)態(tài)定位模式的應(yīng)用十分的廣泛，當(dāng)然使用之后的效果也是十分顯著的。在使用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行測量工作的，需要遵循一定的步驟。具體內(nèi)容如下。

　　3.2.1安置基準(zhǔn)站。

　　使用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行鐵路工程的測量的時(shí)候，首先要進(jìn)行的工作就是進(jìn)行基準(zhǔn)站的設(shè)置?；鶞?zhǔn)站的設(shè)置首先需要了解工程建設(shè)地點(diǎn)的已有的站點(diǎn)，并對其進(jìn)行相關(guān)的檢測，務(wù)必確保所得的數(shù)據(jù)是可信的。如果出現(xiàn)已有的站點(diǎn)不能直接為鐵路工程所用時(shí)，就必須在工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)另外設(shè)置站點(diǎn)。之后，在那些選定的基準(zhǔn)站上安置接收機(jī)，并正確設(shè)置好參數(shù)。

　　3.2.2轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)。

　　在鐵路工程的建設(shè)中，大多數(shù)是在該地的獨(dú)特位置中進(jìn)行的，具有該地區(qū)特有的地理環(huán)境特點(diǎn)，這樣就需要對位置的參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。具體來說轉(zhuǎn)換參數(shù)的方法如下：首先是現(xiàn)場利用RTK中的控制器進(jìn)行測算;接著就是通過測到的各個(gè)控制點(diǎn)的經(jīng)緯度以及當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)，并計(jì)算出坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。使用該方法得到的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，而且花費(fèi)的時(shí)間很少。

　　3.3 GPS-RTK測量優(yōu)點(diǎn)

　　(1)運(yùn)用GPS-RTK測量技術(shù)可以有效的減少工作量。一般來說，在進(jìn)行常規(guī)的地面測量時(shí)，我們都是遵循“先控制、后碎步”的原則進(jìn)行的，首先要在測量區(qū)鋪設(shè)控制網(wǎng)，再運(yùn)用控制點(diǎn)進(jìn)行局部的測量，使用GPS-RTK手段可以直接對測量區(qū)的部分控制點(diǎn)建立基準(zhǔn)站就可以獲得想要的結(jié)果，免除了復(fù)雜的分級測控工作。

　　(2)作業(yè)時(shí)間不間斷。利用GPS-RTK技術(shù)，不管是在哪個(gè)地方的那個(gè)時(shí)候，只要能夠接收到4個(gè)或以上的GPS衛(wèi)星信號，結(jié)合一定的幾何圖形條件，它就可以進(jìn)行全天候、不間斷的作業(yè)。

　　(3)可以根據(jù)自己的精度要求自主設(shè)置。通過大量的時(shí)間工作，我們得出結(jié)論：在觀測條件良好的情況下，雙頻接收機(jī)可以測量2-5s，如果使用的雙拼接收機(jī)性能良好的話，它可以獲得精度為厘米級的結(jié)果，并且不會累積誤差，大大降低了野外作業(yè)的返工率。

　　(4)運(yùn)用范圍廣。有些觀測區(qū)存在地形起伏大、植被茂盛的問題，運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)可以很好的解決由于這些問題帶來的通視不便的原因帶來的觀測難題。

　　結(jié)束語

　　在鐵路工程的測量中引入GPS 技術(shù)是鐵路工程測量領(lǐng)域中的革命性的突破。大量的實(shí)踐證明，使用了該技術(shù)之后能夠大大的提高鐵路工程測量的效率，并且能加快鐵路工程測量的進(jìn)程，還能達(dá)到降低成本的效果，同時(shí)又能保證測量的結(jié)果的可靠性。

　　參考文獻(xiàn)：

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