鐵路工程測量技術論文

鐵路工程測量技術論文

　　程測量技術規定了精密工程測量及其控制網的布設原則、等級、作業要求和數據處理方法。小編整理了鐵路工程測量技術論文，歡迎閱讀!

　　鐵路工程測量技術論文篇一

　　探討鐵路工程測量中的GPS技術

　　【摘要】GPS( Global Positioning System)也稱為全球定位系統，是近幾年來廣受關注的熱點， 一定程度上可以作為技術的代名詞。該項技術自被美國在1994年研制并投用之后，隨后就在中國迅速發展，被應用于各個領域，然而該項技術應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，重點闡述了GPS技術運用于鐵路工程測量的工作原理、流程、有點等內容，深刻的探討了GPS技術在鐵路工程測量中運用的必要性，并希望能為相關的工作人員以及單位在進行鐵路工程測量時提供建設性的參考。

　　【關鍵詞】GPS ;鐵路工程 ;測量

　　中圖分類號: F530.34 文獻標識碼：A

　　引言

　　隨著我國經濟的不斷發展，科學技術水平也得到了很大的提高，鐵路、動車等的建設更加迅速地發展，這樣就使得鐵路工程中的測量技術也要不斷發展以適應時代的發展。鐵路工程測量在進行常規地面測繪中較常使用到的地面測量儀器有電子全站儀、水準儀等，這種形式的鐵路工程測量存在一些明顯的缺點，如工作量大、效率低、誤差大，在進行測量時往往需要攜帶很多的儀器設備。相比于這類傳統的測量手段，近些年新興的GPS定位技術有很大的改進，其具有實時性、快速性、準確性和自動化程度高等優點，能夠很好地克服創痛的地面測量技術存在的不足之處，開辟了一種全新的測量模式。

　　關于GPS技術的工作原理

　　全球定位系統(GPS系統)是由美國建立的導航定位系統，通過全球定位系統，用戶可以查詢全球范圍內的全天候、實時的三維導航定位，進行高精度的時間傳遞和精密定位。GPS系統的主要構成部分有三個：空間部分的GPS衛星、地面控制部分的地面監控系統和用戶設備部分的GPS信號接收機。在GPS定位系統的空間部分中，GPS衛星的主要功能是發射測距信號，通過導航電文技術將衛星位置信息進行反饋。其次，在某一時刻通過GPS接收機，用戶同時接收3個以上的GPS衛星信號，進而測量出接收機的天線中心到3個以上衛星各自的距離，算出GPS衛星在進行測量這一時刻所在的空間坐標，通過記錄的空間坐標和距離交會法，計算出測站點的位置。這就是GPS技術的工作原理。

　　靜態定位模式測量

　　GPS技術應用于鐵路工程測量的時候一般會采用兩種定位模式，分別是靜態定位模式以及動態定位模式。對鐵路工程進行控制網的測量的時候需要使用全站儀進行導線的測量，但是在我國這種測量的站點十分的少，且分散度大。在這種情形下，使用全站儀來進行測量的時候就會面臨非常大的困難，特別是在那種自然環境惡劣的地方，會大大增加測量的工作量。如果使用靜態或快速靜態測量方法進行控制網的測量，在每一個站點上安裝GPS接收機以便于進行靜止的檢測。在檢測的過程中，及時的接收來自衛星的檢測參數，并立即解讀近期的未知數以及站點的精確位置，一旦解讀的數據不變，那么就能夠結束檢測。

　　使用GPS的靜態定位模式進行測量的最大的優勢就是時間短，當使用了這種定位模式的時候，就能夠迅速的得到想要了解的各種數據指標情況。而且該技術使用時的覆蓋面非常的廣，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域來說，是一項十分便捷高效的技術。

　　動態定位模式測量

　　運用快速靜態或動態測量進行GPS測量方法獲得的數據要經過后期的解析才能獲得更準確的精度，RTK測量方法則很好地克服了這一缺點，通過采用載波相應動態實時差分技術，它在野外的時候就能實時精確到厘米級的精度，是GPS技術領域中一個重要的里程碑。GPS-RTK技術的出現，在很大程度上提高了戶外作業的效率，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的動態定位模式在使用的時候，主要運用到的是載波進行相應的動態實時差分技術。GPS-RTK最大的特點就是精準和及時迅速，使用了該技術之后測量結果的數值可以達到厘米級，另外該技術還能確保所需要的數據能夠在最短的時間內得到。GPS-RTK系統主要分為基準站和流動站。基準站的功能就連續的對GPS衛星進行跟蹤，并把載波檢測到的信息傳給流動站。一般來說，基準站要設在地勢高、視野開闊的位置，它依托的是高等級的已知控制點。流動站的功能就是收集來自基準站的數據和來自GPS的觀察數據，并對定位的結果進行準確的反饋。

　　3.2 GPS-RTK工作流程

　　GPS的動態定位模式的應用十分的廣泛，當然使用之后的效果也是十分顯著的。在使用該項技術進行測量工作的，需要遵循一定的步驟。具體內容如下。

　　3.2.1安置基準站。

　　使用GPS-RTK技術進行鐵路工程的測量的時候，首先要進行的工作就是進行基準站的設置。基準站的設置首先需要了解工程建設地點的已有的站點，并對其進行相關的檢測，務必確保所得的數據是可信的。如果出現已有的站點不能直接為鐵路工程所用時，就必須在工程建設區域內另外設置站點。之后，在那些選定的基準站上安置接收機，并正確設置好參數。

　　3.2.2轉換坐標系統。

　　在鐵路工程的建設中，大多數是在該地的獨特位置中進行的，具有該地區特有的地理環境特點，這樣就需要對位置的參數進行轉換。具體來說轉換參數的方法如下：首先是現場利用RTK中的控制器進行測算;接著就是通過測到的各個控制點的經緯度以及當地坐標，并計算出坐標轉換參數。使用該方法得到的數據精準，而且花費的時間很少。

　　3.3 GPS-RTK測量優點

　　(1)運用GPS-RTK測量技術可以有效的減少工作量。一般來說，在進行常規的地面測量時，我們都是遵循“先控制、后碎步”的原則進行的，首先要在測量區鋪設控制網，再運用控制點進行局部的測量，使用GPS-RTK手段可以直接對測量區的部分控制點建立基準站就可以獲得想要的結果，免除了復雜的分級測控工作。

　　(2)作業時間不間斷。利用GPS-RTK技術，不管是在哪個地方的那個時候，只要能夠接收到4個或以上的GPS衛星信號，結合一定的幾何圖形條件，它就可以進行全天候、不間斷的作業。

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

　　(4)運用范圍廣。有些觀測區存在地形起伏大、植被茂盛的問題，運用GPS-RTK技術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。

　　結束語

　　在鐵路工程的測量中引入GPS 技術是鐵路工程測量領域中的革命性的突破。大量的實踐證明，使用了該技術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程，還能達到降低成本的效果，同時又能保證測量的結果的可靠性。

　　參考文獻：

　　[1]張偉國.GPS RTK技術在鐵路勘測中的發展前景[J].測繪與空間地理信息，2012(01).

　　[2]羅田江.RTK技術在鐵路測量中的應用[J].江西測繪，2009(09).

　　[3]封欽.鐵路工程測量方法與實施步驟研究[J].科技資訊，2012(07).

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