高速公路控制测量与地形图测绘

国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室高速公路控制测量与地形图测绘高速公路控制测量与地形图测绘教教授授研究员研究员首批国家注册测绘师首批国家注册测绘师王德保王德保主讲：主讲：20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室高速公路控制测量与地形图测绘高速公路控制测量与地形图测绘目目 录录1 1 概述概述2 GPS2 GPS在道路工程中的应用领域在道路工程中的应用领域3 3 青岛红其拉甫高速公路（济南青岛南青岛红其拉甫高速公路（济南青岛南 线）控制测量与地形图测绘线）控制测量与地形图测绘 4 4 青州临沭高速公路控制测量青州临沭高速公路控制测量20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室1概述概述 公路路线一般处在一条带状走廊内。传公路路线一般处在一条带状走廊内。传统的控制测量方法，其平面控制测量主要统的控制测量方法，其平面控制测量主要采用导线形式，这包括附合导线、闭合导采用导线形式，这包括附合导线、闭合导线、结点导线等导线网形式。对于重要构线、结点导线等导线网形式。对于重要构造物如大桥、特大桥、长大隧道等，也有造物如大桥、特大桥、长大隧道等，也有布设成三角网、线形锁等形式。布设成三角网、线形锁等形式。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室1.11.1常规测量方法的缺陷常规测量方法的缺陷(1)(1)规范对附合导线长、闭合导线长及结规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定，一般对于高点导线间长度等有严格规定，一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。这样，等级公路均要求达到一级导线要求。这样，导线附合或闭合长度最长不得超过导线附合或闭合长度最长不得超过10km10km，结点导线结点间距不能超过附合导线长度结点导线结点间距不能超过附合导线长度的的 0.70.7倍。这种要求一般在实际作业中难倍。这种要求一般在实际作业中难以达到，往往出现超规范作业。以达到，往往出现超规范作业。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室1.11.1常规测量方法的缺陷常规测量方法的缺陷(2)(2)搜集到的用于路线测量控制的起搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统，算点间一般很难保证为同一测量系统，往往国测、军测、城市控制点混杂一往往国测、军测、城市控制点混杂一起，这就存在系统间的兼容性问题，起，这就存在系统间的兼容性问题，如果用不兼容的起算点，势必影响测如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。量质量。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室1.11.1常规测量方法的缺陷常规测量方法的缺陷(3)(3)国家大地点破坏严重影响测量作业。由国家大地点破坏严重影响测量作业。由于国家基础控制点，大多为于国家基础控制点，大多为5050、6060年代完成，年代完成，经过经过5050多年，有些点由于经济建设的需要被多年，有些点由于经济建设的需要被破坏，有些点则由于人们缺乏知识遭人为破破坏，有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在50km50km以上均找不到导线的联测点。这样路线以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。控制测量的质量得不到保证。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室1.11.1常规测量方法的缺陷常规测量方法的缺陷(4)(4)地面通视困难往往影响常规测量的实施。地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般路线的控制点要求布设在距路线的一般路线的控制点要求布设在距路线的300m300m范围内。由于通视的原因，这一条件难以满范围内。由于通视的原因，这一条件难以满足，甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区，足，甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区，根本无法实施常规控制测量。根本无法实施常规控制测量。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室1.11.1常规测量方法的缺陷常规测量方法的缺陷对于长大隧道、特大桥用常规测量有下列局限：对于长大隧道、特大桥用常规测量有下列局限：(5)(5)长大隧道、特大桥等构造物一般要求测量等级长大隧道、特大桥等构造物一般要求测量等级在在4 4等以上。用常规测量方法，往往采用增加测回等以上。用常规测量方法，往往采用增加测回数，延长观测时间等费时、费工的方法来设法提高数，延长观测时间等费时、费工的方法来设法提高精度。精度。(6)(6)长大隧道、特大桥多为地形复杂困难地带，进长大隧道、特大桥多为地形复杂困难地带，进行常规控制测量，为通视和网形，往往砍伐工作量行常规控制测量，为通视和网形，往往砍伐工作量相当大，这样测设费用很高，作业艰苦。相当大，这样测设费用很高，作业艰苦。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室1.11.1常规测量方法的缺陷常规测量方法的缺陷(7)(7)长大隧道及特大桥的控制网高精度及与路线长大隧道及特大桥的控制网高精度及与路线网的低精度衔接，虽说用平差方法可以得到克网的低精度衔接，虽说用平差方法可以得到克服，但由于地形条件困难，其联系和接测的测服，但由于地形条件困难，其联系和接测的测量工作量很大，且不太方便。实际工作中，构量工作量很大，且不太方便。实际工作中，构造物的控制测量与路线的控制测量经常出现脱造物的控制测量与路线的控制测量经常出现脱节现象。节现象。利用利用GPSGPS测量能克服上述列举的缺陷，并提高作测量能克服上述列举的缺陷，并提高作业的效率，减轻劳动强度，保证了高等级公路业的效率，减轻劳动强度，保证了高等级公路的测设质量。的测设质量。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2 GPS2 GPS在道路工程中的应用领域在道路工程中的应用领域2.1 GPS2.1 GPS测量用于加密国家控制点测量用于加密国家控制点 2.2 2.2 建立各种道路工程控制网建立各种道路工程控制网2.3 GPS2.3 GPS测量用于隧道控制测量测量用于隧道控制测量 2.4 GPS2.4 GPS用于特大桥控制测量用于特大桥控制测量 2.5 GPS2.5 GPS测量用于导线控制测量测量用于导线控制测量 2.6 GPS2.6 GPS测量用于摄影测量外业控制点测量测量用于摄影测量外业控制点测量 2.7 GPS2.7 GPS测量用于密林、密灌地区线路控制测量测量用于密林、密灌地区线路控制测量 2.8 GPS-RTK2.8 GPS-RTK用于公路路线中桩实时放样用于公路路线中桩实时放样 2.9 GPS2.9 GPS测量用于高程控制测量测量用于高程控制测量 2.10 2.10 公路纵、横断面测量公路纵、横断面测量2.11 2.11 施工测量与征地测量施工测量与征地测量20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室 2.1 2.1GPS测量用于加密国家控制点测量用于加密国家控制点2.1.1 2.1.1 济青高速南线在自然段的分界处济南济青高速南线在自然段的分界处济南莱芜段靠近莱芜的博莱高速公路东侧布设了三莱芜段靠近莱芜的博莱高速公路东侧布设了三等（相当于公路二级）等（相当于公路二级）GPSGPS控制网，利用国家一、控制网，利用国家一、二等三角点作为起算点，求定一对三等二等三角点作为起算点，求定一对三等GPSGPS控制控制点的坐标，作为济南莱芜段与莱芜马站段点的坐标，作为济南莱芜段与莱芜马站段的共同的、强制使用的、用于发展四等的共同的、强制使用的、用于发展四等GPSGPS控制控制网（相当于公路三级）和一级导线点（相当于网（相当于公路三级）和一级导线点（相当于公路四级）的平面起算点。公路四级）的平面起算点。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.12.1GPS测量用于加密国家控制点测量用于加密国家控制点 在沂水县马站镇附近布设了三等在沂水县马站镇附近布设了三等GPSGPS控制网，求定另一对三等控制网，求定另一对三等GPSGPS控制点的坐标，控制点的坐标，作为东西向的济青高速南线莱芜马站段与马作为东西向的济青高速南线莱芜马站段与马站青岛段、南北向青临高速、以及济青高速站青岛段、南北向青临高速、以及济青高速南线与青临高速在马站的互通式立交桥的共同南线与青临高速在马站的互通式立交桥的共同的、强制使用的、用于发展四等的、强制使用的、用于发展四等GPSGPS控制网控制网（相当于公路三级）和一级导线点（相当于公（相当于公路三级）和一级导线点（相当于公路四级）的平面起算点。路四级）的平面起算点。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.12.1GPS测量用于加密国家控制点测量用于加密国家控制点2.1.2 2.1.2 京珠国道主干线粤境高速公路汤塘至广京珠国道主干线粤境高速公路汤塘至广州北二环段路线长约州北二环段路线长约60km60km，所处地形为重丘区，所处地形为重丘区，路线设计为路线设计为6 6车道。车道。该段有该段有1111个各种系统的平面控制点，经过实地个各种系统的平面控制点，经过实地寻找，找出了寻找，找出了7 7个，有个，有4 4 个被破坏，其中有个被破坏，其中有2 2个个国家国家等点被破坏。在已找出的的等点被破坏。在已找出的的7 7个控制点个控制点中，国家测中，国家测 绘局系统绘局系统等点等点1 1个，个，等点等点1 1个；个；城市测量系统点城市测量系统点2 2个；总参军控点个；总参军控点3 3个。个。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.12.1GPS测量用于加密国家控制点测量用于加密国家控制点这些平面控制点分属不同测量系统，且等级不这些平面控制点分属不同测量系统，且等级不同。为提高京珠国道粤境高速公路汤塘至广州同。为提高京珠国道粤境高速公路汤塘至广州北二环段测设质量，决定在国家测绘系统基础北二环段测设质量，决定在国家测绘系统基础进行控制点的加密。加密的控制点布设方案是：进行控制点的加密。加密的控制点布设方案是：沿公路沿公路 路线每路线每10km10km布设一对点，该对点相距约布设一对点，该对点相距约1km1km，且应通视良好。这样，该段共设了，且应通视良好。这样，该段共设了6 6对对GPSGPS加密点，加密点的精度要达到四等控制网的要加密点，加密点的精度要达到四等控制网的要求。求。GPSGPS四等网由四等网由1818个点组成。个点组成。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.12.1GPS测量用于加密国家控制点测量用于加密国家控制点该四等网采用该四等网采用4 4台台Trimble SE400Trimble SE400单频接收机作单频接收机作业。该机的标称精度为业。该机的标称精度为 10mm+2PPm10mm+2PPm。四等网的。四等网的观测时间为观测时间为90min90min。数据采样间隔为。数据采样间隔为15s15s。通过平差处理，该四等网最弱点位中误差为通过平差处理，该四等网最弱点位中误差为4.11cm4.11cm，平均点位中误差，平均点位中误差 3.18cm3.18cm，最弱边相对，最弱边相对中误差中误差1/276691/27669，平均边长相对中误差为，平均边长相对中误差为1/4535781/453578。整个四等网作业仅花整个四等网作业仅花4d4d时间。其效率较常规测时间。其效率较常规测量手段至少提高量手段至少提高3 3倍。倍。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.12.1GPS测量用于加密国家控制点测量用于加密国家控制点在京珠国道主干线湖南耒（在京珠国道主干线湖南耒（leilei）阳）阳广州花广州花都段进行了近都段进行了近600km600km的的GPSGPS加密国家控制点的加密国家控制点的测量。该地区路线跨越南岭山脉，沿线山高测量。该地区路线跨越南岭山脉，沿线山高水深、植被茂盛、地形地貌复杂、通视条件水深、植被茂盛、地形地貌复杂、通视条件极差。国家一、二等三角点破坏严重，测区极差。国家一、二等三角点破坏严重，测区内可供利用的三角点稀少，在路线走廊范围内可供利用的三角点稀少，在路线走廊范围内仅找到内仅找到7 7个保存完好的国家三角点。个保存完好的国家三角点。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.12.1GPS测量用于加密国家控制点测量用于加密国家控制点经过平差处理，网中最弱点点位中误差为经过平差处理，网中最弱点点位中误差为4.13cm4.13cm，最弱边相对中误差，最弱边相对中误差 为为1/12.51/12.5万。控制万。控制网的各项指标达到甚至超过国家四等网的技术网的各项指标达到甚至超过国家四等网的技术要求。要求。近近600km600km的的GPSGPS控制网，仅用两个外业组，控制网，仅用两个外业组，1010个个作业员，作业员，7 7台台GPSGPS接收机，约接收机，约20d20d的作业时间。若的作业时间。若采用常规测量方法在相同人手的情况下，至少采用常规测量方法在相同人手的情况下，至少需要三个月的时间才能完成。需要三个月的时间才能完成。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.2 2.2 建立各种道路工程控制网建立各种道路工程控制网2.2.1 2.2.1 高等级公路的迅速发展对勘测技术提出高等级公路的迅速发展对勘测技术提出了更高的要求，由于线路长、已知点少，因此，了更高的要求，由于线路长、已知点少，因此，用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足高精度的要求。目前，国内已基本采用高精度的要求。目前，国内已基本采用GPSGPS技术技术建立线路首级高精度控制网，如济青南线高速、建立线路首级高精度控制网，如济青南线高速、青临高速、济菏高速、京福高速公路就是利用青临高速、济菏高速、京福高速公路就是利用GPSGPS建立了首级控制网，然后用常规方法布设导建立了首级控制网，然后用常规方法布设导线加密。线加密。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.22.2建立各种道路工程控制网建立各种道路工程控制网实践证明，在几十公里范围内的点位误差只有实践证明，在几十公里范围内的点位误差只有25cm，达到了常规方法难以实现的精度，达到了常规方法难以实现的精度，同时大大缩短了工期。同时大大缩短了工期。2.2.22.2.2山东省测绘局第一测绘院、第二测山东省测绘局第一测绘院、第二测绘院利用绘院利用GPSGPS接收机的快速静态定位功能，接收机的快速静态定位功能，实测了线路的全部初测导线，快速、高精实测了线路的全部初测导线，快速、高精度地建立了上千公里的高速公路控制网，度地建立了上千公里的高速公路控制网，取得了良好的效果。取得了良好的效果。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.3 GPS2.3 GPS测量用于隧道控制测量测量用于隧道控制测量 在京珠国道主干线粤境高速公路翁城县境内有在京珠国道主干线粤境高速公路翁城县境内有座靠椅山双洞直线型平行隧道，初测的左、右座靠椅山双洞直线型平行隧道，初测的左、右洞起讫桩号分别为洞起讫桩号分别为ZK144+710ZK144+710ZK147+730ZK147+730，YK144+730YK144+730YK147+740YK147+740。其洞长分别为。其洞长分别为3020m3020m和和3010m3010m。根据。根据公路隧道勘测规程公路隧道勘测规程中对隧道中对隧道类别划分标准，属公路特长隧道，洞外测量在类别划分标准，属公路特长隧道，洞外测量在贯通面上对贯通误差影响值限值为贯通面上对贯通误差影响值限值为55mm55mm。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.3 GPS2.3 GPS测量用于隧道控制测量测量用于隧道控制测量靠椅山隧道地处亚热带地区，雨量充沛、荆剌靠椅山隧道地处亚热带地区，雨量充沛、荆剌丛生，沟深林密，野外作业条件十分艰苦，采丛生，沟深林密，野外作业条件十分艰苦，采用常规方法不仅费时费力，而且选点困难，砍用常规方法不仅费时费力，而且选点困难，砍伐工作量大。结合靠椅山地形特征，采用伐工作量大。结合靠椅山地形特征，采用GPSGPS测测量，布设隧道控制网。量，布设隧道控制网。靠椅山隧道控制网由靠椅山隧道控制网由1414个点组成，网中最短边个点组成，网中最短边长为长为100.842m100.842m，最大边长为，最大边长为3597.4m3597.4m，平均边长，平均边长为为1104.848m1104.848m。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.3 GPS2.3 GPS测量用于隧道控制测量测量用于隧道控制测量采用采用Wild 200 GPSWild 200 GPS接收机进行静态观测，接收机进行静态观测，观测时间为观测时间为202050min50min，采样率为，采样率为10s10s，共，共观测了观测了2929条基线向量。条基线向量。经过平差处理，网中最弱边相对精度为经过平差处理，网中最弱边相对精度为1/601061/60106，最高相对精度达，最高相对精度达1/1371/137万；最万；最弱点位中误差为弱点位中误差为0.83cm0.83cm。在贯通面上。在贯通面上贯通误差左、右线分别为贯通误差左、右线分别为 0.707cm0.707cm和和0.693cm0.693cm。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.4 GPS2.4 GPS用于特大桥控制测量用于特大桥控制测量 2.4.1 2.4.1 青岛海湾大桥是我国继东海大桥、杭州青岛海湾大桥是我国继东海大桥、杭州湾大桥之后又一座具有世界级规模的超长大跨湾大桥之后又一座具有世界级规模的超长大跨海桥梁，跨海长度达海桥梁，跨海长度达27Km27Km，是青岛市，是青岛市“十一五十一五”期间的特大工程。该项目根据目前期间的特大工程。该项目根据目前GPSGPS技术技术和网络技术的发展现状及青岛海湾大桥施工建和网络技术的发展现状及青岛海湾大桥施工建设、运营管理的迫切需要，山东高速集团和青设、运营管理的迫切需要，山东高速集团和青岛市勘察测绘研究院共同合作建设岛市勘察测绘研究院共同合作建设GPSGPS控制网控制网系统。系统。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室青岛海湾大桥效果图青岛海湾大桥效果图20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室青岛海湾大桥现场施工图青岛海湾大桥现场施工图20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.4.1 2.4.1 青岛海湾大桥青岛海湾大桥系统的建成可以满足对大桥控制点布设、施工系统的建成可以满足对大桥控制点布设、施工测量、项目监理、移动目标导航、水下地形测测量、项目监理、移动目标导航、水下地形测量、地面沉降监测、基准点位移变化、气象预量、地面沉降监测、基准点位移变化、气象预报、大桥安全监测等对卫星定位的要求。并为报、大桥安全监测等对卫星定位的要求。并为青岛海湾大桥的建设提供一个统一的、高精度青岛海湾大桥的建设提供一个统一的、高精度的测量控制平台，大大节省施工过程中测量方的测量控制平台，大大节省施工过程中测量方面的投入，提高施工质量、效率和施工安全系面的投入，提高施工质量、效率和施工安全系数。数。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.4.1 2.4.1 青岛海湾大桥青岛海湾大桥该系统通过在流动站位置附近产生一个虚拟参该系统通过在流动站位置附近产生一个虚拟参考基站，使得流动站的固定解坐标具有短基线考基站，使得流动站的固定解坐标具有短基线效应，精度不会随距离而增加，解决了精度均效应，精度不会随距离而增加，解决了精度均匀和统一；利用区域内的大地水准面精化，建匀和统一；利用区域内的大地水准面精化，建立水准面改正模型，结合该系统解决大桥施工立水准面改正模型，结合该系统解决大桥施工对高程的高精度的要求；形成覆盖大桥范围的对高程的高精度的要求；形成覆盖大桥范围的GPSGPS区域网，区域网，GPSGPS数据经过自动化高精度联网数据经过自动化高精度联网处理，可提供实时水汽含量分布图。处理，可提供实时水汽含量分布图。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.4.1 2.4.1 青岛海湾大桥青岛海湾大桥为预报青岛海湾大桥突发性暴雨提供了可为预报青岛海湾大桥突发性暴雨提供了可能，为施工区域气象的预报提供一个新的能，为施工区域气象的预报提供一个新的预报方法；系统的数据自动处理软件是在预报方法；系统的数据自动处理软件是在高精度软件基础上自行研制开发的自动处高精度软件基础上自行研制开发的自动处理功能，大大增强了海量数据的处理能力，理功能，大大增强了海量数据的处理能力，减少了人工投入，降低了技术门槛。减少了人工投入，降低了技术门槛。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.4.1 2.4.1 青岛海湾大桥青岛海湾大桥系统建成后事后处理精密定位精度，水平方向系统建成后事后处理精密定位精度，水平方向3mm3mm，垂直方向，垂直方向6mm6mm；RTKRTK实时定位：水平方向实时定位：水平方向2cm2cm，垂直方向，垂直方向3cm3cm。随着系统的建设完成，随着系统的建设完成，将不仅有力地服务于青岛海湾大桥的施工测量，将不仅有力地服务于青岛海湾大桥的施工测量，而且将完全改变目前海上工程施工测量的现状，而且将完全改变目前海上工程施工测量的现状，使施工测量控制的科技水平上了一个大台阶，并使施工测量控制的科技水平上了一个大台阶，并可能带来海上施工测量界的一场革命。满足青岛可能带来海上施工测量界的一场革命。满足青岛海湾大桥建设管理的同时，努力服务社会，发挥海湾大桥建设管理的同时，努力服务社会，发挥更大的经济效益与社会效益。更大的经济效益与社会效益。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.5 GPS2.5 GPS测量用于导线控制测量测量用于导线控制测量 京深高速公路河北境内高邑至邢台段地处华京深高速公路河北境内高邑至邢台段地处华北平原，地势平坦，最大相对高差约北平原，地势平坦，最大相对高差约20m20m，平均，平均海拔约海拔约50m50m，境内村庄较多。植被多为小麦及田，境内村庄较多。植被多为小麦及田间行树。公路及机耕道密集。采用三台间行树。公路及机耕道密集。采用三台Wild 200 Wild 200 GPSGPS接收机进行导线测量，作业方式采用点连接接收机进行导线测量，作业方式采用点连接方式，三台接收机同时作业。作业完后，向前滚方式，三台接收机同时作业。作业完后，向前滚动动 。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.6 GPS2.6 GPS测量用于摄影测量外业控制点测量测量用于摄影测量外业控制点测量 航空摄影测量一般沿航空摄影飞行的航线，每隔航空摄影测量一般沿航空摄影飞行的航线，每隔一定间隔就要在野外实地测量一定数量的平高控一定间隔就要在野外实地测量一定数量的平高控制点（既有平面又有高程）和高程控制点。野外制点（既有平面又有高程）和高程控制点。野外平高控制点的间隔平高控制点的间隔n n按地形类别及所测地形图的按地形类别及所测地形图的比例尺而定。如比例尺而定。如1200012000地形图，摄影比例尺为地形图，摄影比例尺为1800018000，高程控制点间隔，高程控制点间隔n n一般为一般为4 46 6条摄影基条摄影基线，平高控制点间隔线，平高控制点间隔n n一般为一般为6 61010条摄影基线。条摄影基线。为提高精度，一般直接按照高程控制点的间隔布为提高精度，一般直接按照高程控制点的间隔布设平高控制点，从而求得像片控制点的三维坐标。设平高控制点，从而求得像片控制点的三维坐标。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.6 GPS2.6 GPS测量用于摄影测量外业控制点测量测量用于摄影测量外业控制点测量常规的野外平高控制点的测量方法是先沿航摄常规的野外平高控制点的测量方法是先沿航摄方向布设导线，然后在此基础上采用支导线方方向布设导线，然后在此基础上采用支导线方法测定航测像控点。这种方法主要是导线方式法测定航测像控点。这种方法主要是导线方式测量。由于航摄面积较广，对测量。由于航摄面积较广，对23cm23cm23cm23cm像幅，像幅，1800018000摄影比例尺，覆盖范围为摄影比例尺，覆盖范围为1.84km1.84km宽，在宽，在这广阔范围内进行导线测量，往往由于实地条这广阔范围内进行导线测量，往往由于实地条件的限制，其作业是相当艰苦的，且工作量大，件的限制，其作业是相当艰苦的，且工作量大，作业周期长。作业周期长。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.6 GPS2.6 GPS测量用于摄影测量外业控制点测量测量用于摄影测量外业控制点测量济青高速南线和青临高速，均采用济青高速南线和青临高速，均采用 GPS-RTK GPS-RTK的方式，以国家一、二等三角的方式，以国家一、二等三角点和新加密的三等点和新加密的三等GPSGPS控制点作为基准站控制点作为基准站联测像片控制点，联测像片控制点，7 7天时间，将两条线路天时间，将两条线路像片控制点联测完毕，经航测内业加密后，像片控制点联测完毕，经航测内业加密后，完全满足精度要求。完全满足精度要求。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.6 GPS2.6 GPS测量用于摄影测量外业控制点测量测量用于摄影测量外业控制点测量在京珠国道主干线粤境高速公路汤塘至广州北二环在京珠国道主干线粤境高速公路汤塘至广州北二环段这段这60km60km路线的航测外业中，利用路线的航测外业中，利用4 4台台TrimbleSE4000TrimbleSE4000接收机，将一台或两台接收机，将一台或两台GPSGPS接收机固接收机固定于已知点上，其余定于已知点上，其余GPSGPS接收机作为流动站游动于接收机作为流动站游动于像控点上进行像控点三维坐标测量。全线航测像控像控点上进行像控点三维坐标测量。全线航测像控点测量仅用点测量仅用5d5d作业时间。作业时间。经过平差处理，像控点平面点位精度达到了优于经过平差处理，像控点平面点位精度达到了优于0.10m0.10m的精度，最弱边相对中误差为的精度，最弱边相对中误差为1/437341/43734。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.7 GPS2.7 GPS测量用于密林、密灌地区路线控制测量测量用于密林、密灌地区路线控制测量随着经济的发展，高等级公路开始向山区、重丘区随着经济的发展，高等级公路开始向山区、重丘区岭区拓展。这些地区人烟稀少，植被茂盛。成片的岭区拓展。这些地区人烟稀少，植被茂盛。成片的密林、密灌地区，水平方向通视困难，有时实施常密林、密灌地区，水平方向通视困难，有时实施常规测量方法几乎不可能。规测量方法几乎不可能。在海南新建公路海口至屯昌段测设中，自石山至永在海南新建公路海口至屯昌段测设中，自石山至永发镇约发镇约20km20km，植被覆盖厚，多为有剌密灌、荔枝、，植被覆盖厚，多为有剌密灌、荔枝、龙眼、杂草地，人迹罕见，有多个火山口。这种地龙眼、杂草地，人迹罕见，有多个火山口。这种地区红外仪导线测量几乎没有可能。为提高高等级公区红外仪导线测量几乎没有可能。为提高高等级公路测设质量，采用路测设质量，采用GPSGPS沿路线每隔沿路线每隔2km2km作一对作一对GPSGPS点，点，这一对这一对GPSGPS点应保证足够的水平通视距离。点应保证足够的水平通视距离。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.7 GPS2.7 GPS测量用于密林、密灌地区路线控制测量测量用于密林、密灌地区路线控制测量利用这利用这2km2km一对的一对的GPSGPS通视点，就可在此基础上前后各通视点，就可在此基础上前后各支出不超过支出不超过1km1km进行放线测设工作，既保证了测设工进行放线测设工作，既保证了测设工作的质量，又大大减少了作业的劳动强度，加快了测作的质量，又大大减少了作业的劳动强度，加快了测设周期。设周期。在海南中线的在海南中线的20km20km密林密灌测设中，作了密林密灌测设中，作了1111对对GPSGPS通通视点。采用视点。采用 Trimble SE4000Trimble SE4000单频接收机在每个测站单频接收机在每个测站上观测上观测30min30min，数据采样率为，数据采样率为15s15s，作业方法是两台作业方法是两台接收机处于固定点上，其余接收机作为流动站游动于接收机处于固定点上，其余接收机作为流动站游动于密林密灌区的埋设的通视点上。密林密灌区的埋设的通视点上。经过平差处理，这经过平差处理，这2222个个GPSGPS点的最弱点位精度为点的最弱点位精度为4.95cm4.95cm，平均点位精度为，平均点位精度为2.85cm2.85cm，平均边长相对中误，平均边长相对中误差为差为1/4869931/486993。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.82.8GPS RTKGPS RTK用于公路路线中桩实时放样用于公路路线中桩实时放样RTKRTK是指载波相位实时动态差分定位是指载波相位实时动态差分定位(Real-Time(Real-Time KinematicKinematic)，它是，它是GPSGPS发展的最新形式。静态发展的最新形式。静态GPSGPS测测量采用相位差分可以达到厘米甚至毫米级精度，但量采用相位差分可以达到厘米甚至毫米级精度，但缺点是经过事后处理才知道结果。而缺点是经过事后处理才知道结果。而RTKRTK通过实时处通过实时处理即能达到厘米级精度。理即能达到厘米级精度。RTKRTK要求一台基准站和至少一台流动站及相配套的数要求一台基准站和至少一台流动站及相配套的数据通讯链。基准站实时地把测站信息和所有观测值据通讯链。基准站实时地把测站信息和所有观测值通过数据链传递给流动站，流动站用先进的数据处通过数据链传递给流动站，流动站用先进的数据处理技术来瞬时求出流动站的三维坐标。理技术来瞬时求出流动站的三维坐标。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.82.8GPS RTKGPS RTK用于公路路线中桩实时放样用于公路路线中桩实时放样公路中线测设公路中线测设设计人员在大比例尺带状地形图上定线后，需设计人员在大比例尺带状地形图上定线后，需将公路在地面标定出来。采用实时将公路在地面标定出来。采用实时GPSGPS测量，测量，只需将中线柱点的坐标输入只需将中线柱点的坐标输入GPSGPS接收机中，系接收机中，系统就会定出放样的点位。由于每个点位的测量统就会定出放样的点位。由于每个点位的测量都是独立的完成的，不会产生累积误差，各点都是独立的完成的，不会产生累积误差，各点放样精度趋于一致。放样精度趋于一致。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.92.9GPSGPS测量用于高程控制测量测量用于高程控制测量高程测量中通常应用的高程系统主要有大地高程系统、高程测量中通常应用的高程系统主要有大地高程系统、正常高系统和正高系统。大地高程系统是以椭球面为正常高系统和正高系统。大地高程系统是以椭球面为基准的高程系统。正高系统是以大地水准面为基准的基准的高程系统。正高系统是以大地水准面为基准的高程系统。由于正高实际上是无法严格确定的，为实高程系统。由于正高实际上是无法严格确定的，为实用上的方便，通常采用根据前苏联大地测量学者莫洛用上的方便，通常采用根据前苏联大地测量学者莫洛金斯基的理论建立的正常高系统。金斯基的理论建立的正常高系统。计算正常高的精度，主要取决于大地高差和高程异常计算正常高的精度，主要取决于大地高差和高程异常的精度，而其中高程异常差的精度与其计算方法及其的精度，而其中高程异常差的精度与其计算方法及其所利用的资料密切相关。所利用的资料密切相关。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.92.9GPSGPS测量用于高程控制测量测量用于高程控制测量GPSGPS测量资料与水准测量资料相结合，来确定区域性大测量资料与水准测量资料相结合，来确定区域性大地水准面的高程是一种有效的方法。这种方法要求地水准面的高程是一种有效的方法。这种方法要求GPSGPS观测点具有水准测量资料且密度适当，分布比较均匀。观测点具有水准测量资料且密度适当，分布比较均匀。利用高精度利用高精度GPSGPS定位技术精密确定观测点的大地高程差，定位技术精密确定观测点的大地高程差，并根据建立的适当大地水准面数学模型，内插出计算并根据建立的适当大地水准面数学模型，内插出计算点的高程异常或异常差，从而得出特定点的正常高。点的高程异常或异常差，从而得出特定点的正常高。由成果可知，只要点位分布均匀，密度适中，将精密由成果可知，只要点位分布均匀，密度适中，将精密水准资料与水准资料与GPSGPS测量资料相结合，能够得到高精度的高测量资料相结合，能够得到高精度的高程测量结果。程测量结果。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.102.10公路纵、横断面测量公路纵、横断面测量 公路中线确定后，利用中线桩点坐标，通公路中线确定后，利用中线桩点坐标，通过绘图软件，即可给出路线纵断面和各桩点过绘图软件，即可给出路线纵断面和各桩点的横断面。由于所用数据都是测绘地形图时的横断面。由于所用数据都是测绘地形图时采集来的，因此不需要再到现场进行纵、横采集来的，因此不需要再到现场进行纵、横断面测量。从而大大减少了外业工作。断面测量。从而大大减少了外业工作。如果如果需要进行现场断面测量时，也可采用实时需要进行现场断面测量时，也可采用实时GPSGPS测量。与传统方法相比，在精度、经济、实测量。与传统方法相比，在精度、经济、实用各方面都有明显的优势用各方面都有明显的优势。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室2.11 施工测量与征地测量施工测量与征地测量施工测量施工测量:实时实时GPSGPS系统既有良好的硬件，也有系统既有良好的硬件，也有极丰富的软件可选择。施工中对点、线、面以极丰富的软件可选择。施工中对点、线、面以及坡度等放样均很方便、快捷。精度可达到厘及坡度等放样均很方便、快捷。精度可达到厘米级。米级。征地测量征地测量:采用实时采用实时GPSGPS系统进行征地测量系统进行征地测量,可可配合权属调查人员同时进行，快速准确、精度配合权属调查人员同时进行，快速准确、精度可靠，可保证土地丈量的结果与初设数量相差可靠，可保证土地丈量的结果与初设数量相差满足精度要求。满足精度要求。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3 3 青岛红其拉甫高速公路控制测量与地形图测绘青岛红其拉甫高速公路控制测量与地形图测绘 3.1 3.1 主要技术依据主要技术依据3.2 3.2 控制测量与地形图测绘控制测量与地形图测绘主要技术要求主要技术要求3.3 3.3 济莱段、马莱段平面控制测量济莱段、马莱段平面控制测量3.4 3.4 济莱段、马莱段高程控制测量济莱段、马莱段高程控制测量3.5 3.5 青马段、青岛段平面控制测量青马段、青岛段平面控制测量3.6 3.6 青马段、青岛段高程控制测量青马段、青岛段高程控制测量3.7 3.7 像片控制测量像片控制测量3.8 3.8 像片调绘像片调绘3.9 3.9 航测内业成图航测内业成图20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影）青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影）20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影-港沟隧道）港沟隧道）20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影-起点立交桥）起点立交桥）20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影-隧道）隧道）20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影-隧道）隧道）20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影-隧道）隧道）20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影-隧道）隧道）20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影青岛红其拉甫高速公路（济青南线掠影-隧道）隧道）20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.1 3.1 主要技术依据主要技术依据1 1JTJ/T 066JTJ/T 0669898公路全球定位系统（公路全球定位系统（GPSGPS）测量）测量规范规范2 2JTJ/T 061JTJ/T 0619999公路勘测规范公路勘测规范3.GB 128983.GB 128989191国家三、四等水准测量规范国家三、四等水准测量规范4 4GB 7931GB 7931878715001500、1100011000、1200012000地形图地形图航空摄影测量外业规范航空摄影测量外业规范5 5GB 7930GB 7930878715001500、1100011000、1200012000地形图地形图航空摄影测量内业规范航空摄影测量内业规范20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.1 3.1 主要技术依据主要技术依据6 6GB 15967GB 159671995199515001500、1100011000、1200012000地形地形图航空摄影测量数字化测图规范图航空摄影测量数字化测图规范7 7GB/T 7929GB/T 79291995199515001500、1100011000、1200012000地地形图图式形图图式8.GB148048.GB14804939315001500、1100011000、1200012000地形图地形图要素分类与代码要素分类与代码9.9.青岛青岛红其拉甫高速公路（青岛红其拉甫高速公路（青岛济南段）济南段）1200012000比例尺地形图航空摄影测量技术设计比例尺地形图航空摄影测量技术设计20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.2 3.2 控制测量与地形图测绘控制测量与地形图测绘主要技术要求主要技术要求 3.2.1 3.2.1 控制测量的基本精度控制测量的基本精度 3.2.1.1 3.2.1.1 基础控制测量的精度要求基础控制测量的精度要求 考虑到以后高速公路施工的要求，控制测量应满足考虑到以后高速公路施工的要求，控制测量应满足以下精度要求：以下精度要求：四等（公路三级）四等（公路三级）GPSGPS控制点最弱相邻点的相对点位控制点最弱相邻点的相对点位中误差不得超过中误差不得超过50mm50mm。四等（公路三级）四等（公路三级）GPSGPS网最弱边边长相对中误差网最弱边边长相对中误差1/450001/45000。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.2 3.2 控制测量与地形图测绘控制测量与地形图测绘主要技术要求主要技术要求3.2.1 3.2.1 控制测量的基本精度控制测量的基本精度 3.2.1.1 3.2.1.1 基础控制测量的精度要求基础控制测量的精度要求一级导线点（公路四级一级导线点（公路四级GPSGPS控制点）相对于起算点的点控制点）相对于起算点的点位中误差不得超过位中误差不得超过50mm50mm。一级一级导线测角中误差不得超过导线测角中误差不得超过55。一级一级导线全长相对导线全长相对闭合闭合差差 1/150001/15000。四等水准每四等水准每千米千米单位权中误差小于单位权中误差小于10mm10mm。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.2 3.2 控制测量与地形图测绘控制测量与地形图测绘主要技术要求主要技术要求3.2.1 3.2.1 控制测量的基本精度控制测量的基本精度3.2.1.23.2.1.2 像控点的精度像控点的精度 像控点相对于起算点的平面位置中误差，平原区、像控点相对于起算点的平面位置中误差，平原区、微丘区、重丘区不得大于图上微丘区、重丘区不得大于图上0.12mm0.12mm，山岭区，山岭区不得大于图上不得大于图上0.16mm0.16mm；高程控制点和平高控制点对最近基础控制点的高程高程控制点和平高控制点对最近基础控制点的高程中误差，不得大于成图基本等高距的中误差，不得大于成图基本等高距的1/101/10。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.2 3.2 控制测量与地形图测绘控制测量与地形图测绘主要技术要求主要技术要求3.2.3.2.2 2 地形图的基本精度地形图的基本精度3.2.3.2.2.1 2.1 图上地物点相对于最近野外平面控制图上地物点相对于最近野外平面控制点或平高控制点的平面位置中误差，主要地物点或平高控制点的平面位置中误差，主要地物不得大于图上不得大于图上0.6mm0.6mm，一般地物不得超过图，一般地物不得超过图上上0.8mm0.8mm；邻近地物点的间距中误差，主要；邻近地物点的间距中误差，主要地物不得大于图上不超过图上地物不得大于图上不超过图上0.4mm0.4mm，一般，一般地物不得超过图上地物不得超过图上0.6mm0.6mm。以上误差在特殊。以上误差在特殊困难地区可放宽困难地区可放宽0.50.5倍。倍。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.2 3.2 控制测量与地形图测绘控制测量与地形图测绘主要技术要求主要技术要求3.2.3.2.2 2 地形图的基本精度地形图的基本精度3.2.3.2.2.2 2.2 高程注记点和等高线插求点相对于高程注记点和等高线插求点相对于邻近控制点的高程中误差，平原区不得超过邻近控制点的高程中误差，平原区不得超过1/31/3基本等高距，微丘陵区不得超过基本等高距，微丘陵区不得超过1/21/2基本基本等高距，重丘陵区不得超过等高距，重丘陵区不得超过2/32/3基本等高距，基本等高距，山岭区不得超过山岭区不得超过1 1倍基本等高距。倍基本等高距。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.2 3.2 控制测量与地形图测绘控制测量与地形图测绘主要技术要求主要技术要求3.2.3 3.2.3 成图方法与地形图规格成图方法与地形图规格采用全数字航空摄影测量成图法。采用全数字航空摄影测量成图法。地形图已按地形图已按50cm50cm50cm50cm正方形进行分幅。正方形进行分幅。成图比例尺：成图比例尺：1:20001:2000图幅编号已按照线路中线走向，自东向西按自然序图幅编号已按照线路中线走向，自东向西按自然序号编号（如：号编号（如：1 1、2 2、3 3、）；）；地形图基本等高距平原区图幅采用地形图基本等高距平原区图幅采用1.0m1.0m；微丘区、；微丘区、重丘区、山岭区图幅均采用重丘区、山岭区图幅均采用1.0m1.0m。20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.3 3.3 济莱段、马莱段平面控制测量济莱段、马莱段平面控制测量3.3.1 3.3.1 坐标系统和高程基准坐标系统和高程基准 平面坐标采用平面坐标采用19801980西安坐标系；高程采用西安坐标系；高程采用19851985国家高程基准。平面坐标采用任意分带，国家高程基准。平面坐标采用任意分带，中央子午线如下：中央子午线如下：济莱段（济南济莱段（济南莱芜）莱芜）11711730003000 马莱段（马站马莱段（马站莱芜）莱芜）1181181500150020102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.3 3.3 济莱段、马莱段平面控制测量济莱段、马莱段平面控制测量3.3.2 3.3.2 三等（公路二级）三等（公路二级）GPSGPS控制网控制网 莱芜三等莱芜三等GPSGPS网：网：莱芜三等莱芜三等GPSGPS网布设在博山莱芜高速公路东侧，起算网布设在博山莱芜高速公路东侧，起算点采用国家二等三角点：马鞍山、秃尼子山、蟠龙山、点采用国家二等三角点：马鞍山、秃尼子山、蟠龙山、寄母山，求得三等寄母山，求得三等GPSGPS点新点：近固北、北张家的坐点新点：近固北、北张家的坐标。网图如下：标。网图如下：20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室莱芜三等莱芜三等GPSGPS网网图网网图20102010年年1 1月淄博月淄博国务院第二次全国土地调查办公室国务院第二次全国土地调查办公室3.3 3.3 济莱段、马莱段平面控制测量济莱段、马莱段平面控制测量3.3.2 3.3.2 三等（公路二级）三等（公路二级）GPSGPS控制网控制网马站镇三等马站镇三等GPSGPS网：网：由于时间紧、任务重由于时间紧、任务重,并且济青线与青临线在沂水马站并且济青线与青临线在沂水马站镇交叉相接，全线控制网统一平差时间不允许，故在马镇交叉相接，全