公路工程测量中全球定位系统的应用分析.docVIP

PAGE PAGE 1 公路工程测量中全球定位系统的应用分析 　　摘要：本文作者结合实际工作经验，分析介绍了全球定位系统在公路工程测量中的应用，供大家参考。 　　关键词：公路工程测量；全球定位系统；应用；分析 　　中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号： 　　1控制测量的作用 　　GPS全球定位系统是美国研制并在1994年投入使用的卫星导航与定位系统，其应用技术已遍及国内外的各个领域。在测量领域GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空投影测量以及地形测量等方面。 　　公路工程控制测量是为公路工程建设在设计阶段、施工阶段和竣工后运营阶段对特殊构造物(特大桥、隧道等)进行变形观测而建立起来的满足必要精度的基本控制网，分为平面控制测量和高程控制测量。其作用主要有: 　　1.1控制网是进行各项测量工作的基础。对于勘察设计阶段而言，基本控制网是扩展图控制和进行测图的基础，也是测设放线的基础。对于施工阶段而言，基本控制网是各种构造物(路线、桥梁、隧道等)施工放样的基础。施工放样测量，就是按照设计与施工的要求，将设计的构筑物的位置、形状、大小及其高程在地面上标定出来，以便进行施工。 　　1.2控制网具有控制全局的作用。对于勘察设计阶段建立的控制网而言，控制网具有控制全局，保证所测的各幅地形图具有一定的精度，能够互相拼接成为一个整体的作用。对于施工控制网而言，基本控制全局，保证各建筑物中线之间的相关位置具有必要精度，以满足设计施工的要求。 　　1.3控制网具有限制测量误差的传递和积累的作用。建立控制网时，所采用的分级布网，逐级控制的原则，就是从技术上考虑具有限制测量误差的传递和积累的作用。公路平面控制测量，包括路线、桥梁、隧道及其它大型建筑物的平面控制测量。是公路平面控制测量的主控制网，沿线各种工点平面控制网应联系于主控制网上，主控制网宜全线贯通，统一平差。平面控制网的建立，可采用全球定位系统(GPS)测量、三角测量、三边测量和导线测量等方法。公路高程系统，宜采用1985国家高程基准。同一条公路应采用同一个高程系统，不能采用同一个高程系统时，应给定高程系统的转换关系。公路高程测量采用水准测量，在进行水准测量确有困难的山岭地带以及沼泽、水网地区，四、五等水准测量可用光电测距三角高程测量。 　　2GPS测量与常规测量的比较 　　GPS测量相对于常规测量的突出优点在于定位精度高、三维测量(平面位置和高程)一次完成;测站间无需通视，因此不需要将控制点选择建立在制高点上，平原地区也不需要建立高大的三角标;GPS接收机系统本身是真正的全天候设备，功能强大，应用范围广，可适用于各种等级的控制测量和各种形式的测量作业;操作简单，观测精度不随观测员的作业经验而变。一般每台仪器可以一人操作，从而大大节省劳动强度和生产成本，提高了生产效率。对于路线控制测量来说，常规测量方法有下述缺陷: 　　2.1规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线结点间长度等有严格的规定。一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。这样，导线附(闭)合长度不得超过10km，结点导线结点间距不能超过附合导线长度的0.7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。 　　2.2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，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。如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。 　　2.3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50、60年代完成，经过40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人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在50km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。 　　2.4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设在距路线300m以内，由于通视原因，这一条件难以满足。甚至在大范围密林、密灌等地区，根本无法实施常规控制测量。对于长大隧道、特大桥用常规测量有下列局限: 　　2.4.1长大隧道、特大桥等构造物一般要求测量等级在四等以上。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精度。 　　2.4.2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，往往砍伐工作量相当大，这种测设费用很大，作业艰苦。 　　2.4.3长大隧道及特大桥的控制网精度高与路网的低精度衔接，虽说用平差方法可以得到克服，但由于地形条件困难，其联结的测量工作量很大，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节现象。利用GPS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，保证高等级公路测设质量。 　　3GPS网构成的几个基本概念及网特征条件 　　在进行GPS网图形设