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1、GPS技術(shù)在高速公路平面控制測量中的應用GPS技術(shù)在高速公路平面控制測量中的應用摘要：GPS系統(tǒng)是一種采用距離交會法的全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，目前在測量領(lǐng)域已得到了廣泛應用。本文在分析高速公路控制測量現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出GPS平面控制測量。并從具體布網(wǎng)、選點、外業(yè)觀測和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理方面展開闡述，對從事高速公路控制測量工作的測量人員具有一定的指導和借鑒作用。關(guān)鍵詞：GPS；平面控制測量；控制點；數(shù)據(jù)處理1.高速公路控制測量現(xiàn)狀公路控制測量是路線勘測設計的基礎(chǔ)，隨著高等級道路的興建，對路線勘測提出了更高的要求，由干線路長且己知點少，因此，用常規(guī)
2、手段不僅布網(wǎng)困難而且難以滿足高精度的要求，而GPS高精度的特點正好可以滿足這一要求[1]。從20世紀90年代中期，許多公路工程部門開始了GPS定位技術(shù)在公路控制測量中的應用和研究。如應用GPS進行了控制測量并在新疆烏奎高等級公路、江蘇徐連高速公路等進行了有益的實踐。目前國內(nèi)己逐步采用GPS技術(shù)建立線路首級高精度控制網(wǎng)，如存滬寧高速公路，青銀高速公路，廣惠高速公路等公路控制測量中得到廣泛應用。此外，在隧道、特大橋梁的施工中，也需要高精度控制測量。GPS技術(shù)也同樣應用于特大橋梁和隧道貫通的控制測量中，由于無需通視，可構(gòu)成較強的圖形結(jié)構(gòu)，特別
3、是對常規(guī)測量中無檢核的支點的量測提供了方便。在江陰長江大橋的建設過程中就應用了GPS技術(shù)對常規(guī)精密邊角網(wǎng)進行檢測。長梁山隧道貫通的洞外控制測量采用了GPS定位技術(shù)進行施測。杭州灣大橋項目也采用了GPS定位技術(shù)。在公路控制測量中通常采用靜態(tài)相對定位技術(shù)，也就是至少有兩臺GPS接收機同時觀測，經(jīng)處理后可以精確獲得兩點的三維坐標差，根據(jù)其中一點的坐標可推算出另一點的坐標。由于靜態(tài)相對定位精度高，靜態(tài)相對定位技術(shù)將在相當廣泛的范圍內(nèi)逐步地取代以往的常規(guī)測量方法廣泛應用千公路控制測量中。隨著應用理論研究的深入以及作業(yè)規(guī)范的建立和完善，靜態(tài)相對定位
4、技術(shù)將會更好的為公路工程中的控制測量服務。6GPS技術(shù)在高速公路平面控制測量中的應用2.GPS平面控制測量GPS控制測量工作與經(jīng)典大地測量工作相類似，按其性質(zhì)可分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩大部分。其中：外業(yè)工作豐要包括選點(即觀測站址的選擇)、建立觀測標志，野外觀測作業(yè)以及成果質(zhì)量檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括GPS測量的技術(shù)設計、測后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。如果按照GPS測量實施的工作程序，則大體可分為這樣幾個階段：技術(shù)設計；選點與建立標志；外業(yè)觀測；成果檢核與處理。作業(yè)方法：采用兩臺(或兩臺以上)接收機，分別安置在一條(或數(shù)條)基線的端點，根據(jù)基線長
5、度和要求的精度．按GPS測量系統(tǒng)外業(yè)的要求同步觀測四顆以上的衛(wèi)星數(shù)時段，時段長度根據(jù)測量等級確定。定位精度：基線測量的精度可達±(5mm+lppm×D)，D為基線長度，以公里計。作業(yè)要求：采取這種作業(yè)模式所觀測的獨立基線邊，應構(gòu)成閉合圖形(如三角形、多邊形)，以利于觀測成果的槍核，增強網(wǎng)的強度，提高成果的可靠性和精確性。衛(wèi)星截止高度角≥l5。；同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)≥4l平均重復設站數(shù)≥1.6；同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)≥4l時段長度≥60min；數(shù)據(jù)采樣率(S)≤30s[2]。注意事項：每時段觀測均量取天線高兩次，其互差不超過3mm。取平均值作為
6、最后天線高[3]。所有已觀測基線應組成一系列封閉圖形。以利于外業(yè)檢核，提高成果可靠度。GPS測量是一項技術(shù)復雜、要求嚴格、耗費較大的工作，對這項工作總的原則是，在滿足用戶要求的情況下，盡可能地減少經(jīng)費、時間、和人力的消耗。因此，對其各階段的工作都要精心設計和實施。GPS測量的工作程序6GPS技術(shù)在高速公路平面控制測量中的應用圖1.GPS實測流程圖3.GPS平面控制網(wǎng)的布設3.1平面控制網(wǎng)等級的確定在地形較為平坦的地區(qū)，建筑物平面控制網(wǎng)可與路線平面控制網(wǎng)同時布設。然而在山區(qū)，由于高速公路項目包括大量的橋梁和隧道，而各級公路、橋梁和隧道的平
7、面控制網(wǎng)等級又不同，所以應采用路線平面控制網(wǎng)與建筑物平面控制網(wǎng)分步布設的方法。但為了保證構(gòu)造物平面控制網(wǎng)聯(lián)系到路線平面控制網(wǎng)上，在大型構(gòu)造物兩側(cè)應分別設置至少一對相互通視的首級平面控制點，并且這些平面控制點應布設成四邊形。對于路線平面控制網(wǎng)，應首先布設首級控制網(wǎng)，然后再布設加密路線平面控制網(wǎng)[4]。首級控制網(wǎng)的等級應根據(jù)路線平面設計的實際需要和公路勘測規(guī)范的要求確定。對于高速公路加密控制網(wǎng)等級不得低于一級導線精度。3.2控制點的布設首先在l：100006GPS技術(shù)在高速公路平面控制測量中的應用的地形圖上進行控制網(wǎng)設計和點位的選擇，然后進
8、行實地踏勘確定點位。點位應根據(jù)山區(qū)地形特點選在較高位置，避免峽谷和樹林對GPS衛(wèi)星信號的嚴重遮擋，特別是在隧道進出口，既要保證GPS衛(wèi)星信號不受影響，又要避免點位離路線太遠，影響隧道貫通精度。點位上方應無大
