GNSS在水工上的应用V1.ppt

GPS在水工上的应用 概 述 随着GPS RTK技术的成熟、国民经济的迅速发展以及国家在基础设施的不断投入,使得大型水利,航道,码头,桥梁,隧道等工程陆续开工建设. GPS在水上长距离测量有着常规测量仪器无法比拟的优势,为工程提供了可靠的技术保障,成为水工项目测量仪器的不二选择。 概述二 工程船舶对于GPS的要求 1.严密的控制测量，静态和动态 2.水上作业安全行 防水、防潮，抗摔 3.初始化速度快 ，更新率高 4.稳定性高，数据可靠性高，工程进展有保障 5.仪器安装要求，电缆附件多，干扰因素多，要求高 GPS在水工上的应用 达赛公司GPS在水工方面的推广应用情况 主要内容 GPS参考站在大型水工工程的应用 GPS水底地形测量 GPS在船舶上的应用 1.1 GPS参考站在大型水工工程的应用 长江口航道GPS B级控制网平面示意图 长江口航道GPS参考站的应用 1.1长江口航道GPS参考站的应用 作为对长三角地区和长江流域社会经济发展至关重要的主要入海通道，长江口航道只能维持7米的通航水深，万吨级船舶的进出只能借助涨潮. 长江口深水航道治理工程一期 1998年-2002年 修筑南北两条30公里和27公里导堤，10座T坝，使长江口水深从7米到8.5米 长江口深水航道治理工程二期 2002年4月-2005年3月 使水深从8.5米到10米，并延伸至南京 长江口深水航道治理工程三期 2006年10月-2010年 使水深达到12.5米，满足三四代集装箱和5万吨级船舶全潮双向通航。 1.1长江口航道GPS参考站的应用 三个参考站，一个中继站 横沙、石洞口、N9为参考站 ;N6 为中继站 24小时运行 实时监控参考站运行情况 在横沙实时监控参考站情况 电台和网络同时发送rtk差分信息 1.2GPS水底地形测量 水底地形测量应用广泛，是GPS和测深仪最基本的应用。测量时需要测深仪来测量水深，使用GPS进行定位，利用软件来控制和采集数据。 应用领域： 水深测量 疏浚工程测量 海洋地质调查 航道、港口扫海测量 等等。 1.2 GPS水底地形测量 1 .坐标系统转换 2.根据测量区域，设计计划线 3.野外测量 4.数据处理 5.生成成果图 过 程 1.3 GPS在船舶上的应用 1.3.1GPS打桩系统介绍 国内最早的GPS远程打桩系统由中港三航和达赛2000年开发成功 采用gps具有以下特点： 作业范围广（离岸作业距离远） 减少测量人员，减少测量人员劳动强度 提高移船速度，提高工作效率 受天气影响小 1.3.1GPS打桩系统介绍 1.3.1GPS打桩船定位原理 安装设备： 1+3 GPS 2台测距仪 1台测倾仪 1台摄像机 X Y 1.3.1打桩船定位原理 坐标系统: GPS测量输出坐标为WGS84坐标 软件输入和显示桩坐标为工程坐标 打桩船移动显示为船体坐标 以过替打中心的船纵轴为X轴,船头到船尾为X轴方向 经过一台GPS天线中心垂直X轴为Y轴,X方向顺时针旋转90度为Y轴方向 Z轴垂直向上 1.3.1GPS打桩船定位原理 坐标转换 WGS84坐标到工程坐标转换通过七参数或者格网参数转换 1.3.1打桩船定位原理 坐标转换 工程坐标xoy和船体坐标XOY水平的转换关系: 1.3.1 打桩船定位过 程 测量转换参数 设置参考站和流动站 设置船型参数及转换参数 输入桩参数 开始打桩 选择桩位 移船定位 输入过程参数 结束打桩 生成报表 1.3.2铺排和抛石船的应用 1.3.2铺排和抛石船的应用原理 以船体右下角为船体坐标系原点， 以船舷向船头方向为x轴， 在该平面内右转90度为Y轴正向， Z轴垂直向上，构成左手坐标系统。 测出首尾GPS和首尾入水点在船体坐标系中的位置,然后输入到船型文件 1.3.2铺排和抛石船的应用原 理 两gps通过GPS七参数转换出来的工程坐标，工程坐标系统与瞬时船体水平坐标系统之间的关系式为： 其中a为X轴逆时针旋转到轴的角度。 根据船型参数相对关系,通过实时GPS坐标得到两个入水点的工程坐标，从而实现定位。 1.3.2铺排和抛石船的应用 过程 输入轴线文件 可以输入: 直线 圆曲线 1.3.2铺排和抛石船的应用 过 程 输入工程文件: 导入船型文件 导入设计轴线文件 输入软体排参数 然后保存 1.3.2铺排和抛石船的应用 过 程 启动工程 2.1