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浅谈 GPS-RTK 在线路横断面测量的方法
杨康
(湖北省国土测绘院,湖北武汉 430010)
摘要:介绍使用 GPS-RTK 线路横断面测量的基本思路和操作方法,包括适用于 GPS-RTK 作业的任意中桩点切线方位角
的计算和横断面线的确定,提高了横断面测量的工作效率和数据精度。
关键词:GPS-RTK;横断面测量;切线方位角
中图分类号:P258 文献标志码: B 文章编号: 1672-4623 (2011) 06-0139-02
线路横断面测量是线路勘测设计的一项重要内容, 号(里程)为 LA,终点 B 处曲率为 KB,桩号为 LB,则
是线路设计(线路及其配套设施)及确定土方工程量位于 AB 之间桩号为 Li 的任意点曲率 Ki 可由下式推导
的重要依据。常规横断面测量方法主要是全站仪法和出来:
水准仪皮尺法,在实际应用中存在横断面方位和点位
,
偏差。通常用十字杆确定横断面方向,但在实际操作
中很难保证垂直于中心线,角度偏差产生的误差将随
着距离线型递增;在通视情况不佳且地形复杂的情况
下,作业员很难选取点位以致不能正确反映地形。GPS-
则(1)
RTK(载波相位动态实时差分测量)集众多优点于一
身,现在已经广泛应用于各个测量领域,且相应测量很明显,式(1)对于直线、圆曲线、缓和曲线都
规范已经出台,使用 RTK 测量可以不受时间气候限制, 适用,但只是同一种曲线段,A, B 通常是该曲线段与
实时动态的获得 cm 级精度的三维坐标(一般平面 1 其他曲线段的分界点。
cm+1 × 10-6,高程 2 cm+1 × 10-6),在线路横断面测量
中利用RTK 技术将大大提高作业效率并保证数据质量。
1 使用 GPS-RTK 测量横断面思路
路线横断面测量即测定横断面方向线上各高程变
化点之间的水平距离和高差。用 RTK 测量横断面首先
应确定每一个中桩点处得横断面方向线,将方向线文
件做成dxf格式通过底图方式导入手薄或采用线放样的
方法在横断面线上测出各高程变化点的三维坐标,通
图 1 曲线上任意一点切线方位角的确定
过三维坐标计算出相邻点之间的水平距离和高差,最
如图 1 所示,在以 A 点为原点,A 点切线为 x 轴,
后绘制横断面图。
与 x 轴垂直且方向指向曲线内侧的坐标系中,i 点切线
2 横断面方向线的确定方位角求微分,有:
曲线上任意一点切线方位角的确定(2)
目前的路线设计中主要使用直线、圆曲线、缓和
曲线 3 种线型,线路中线是由这 3 种线型互相组合光则(3)
滑连接而成。其中直线的曲率 K=0,圆曲线的曲率 K=1/
将式(1)代入式(3)中求积分:
R(R 为设计半径),缓和曲线设计时遵循 RL=C (C 为
常数) 原则,距起点 L 处的曲率 K=1/R=L/C。(4)
对于中线上任意曲线段,起点 A 处曲率为 KA,桩
收稿日期:2011-09-30
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在线路坐标系中 A 点切线方位角为 A,考虑到线加桩坐标和切线方