[GPS在道路施工测量中的应用] GPS道路测量视频

时间：2019-05-26 03:32:43　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：道路工程测量涉及的测量区域一般呈狭长状，长度较大，涉及的地形较复杂，传统的测量方式工作量较大，采用GPS测量方式，利用测区内已有的高等级控制点，采用同步或异步环测量方式，在测区内布设不同等级的控制网，本文以连云港市海堤路为工程实例，介绍了GPS测量的从布网到数据处理的整个流程，结果证明布网精度满足了道路放样和施工的精度要求。
　　关键词：工程测量；GPS；数据处理
　　Abstract: This paper take Lianyungang City seawall road as an example, introduced the entire process of the GPS measurement from the webs to the data processing, results show that net precision meets the road lofting and construction requirements of accuracy.
　　Key words: engineering survey; GPS; data processing
　　中图分类号：U41 文献标识码： A 文章编号：
　　
　　道路工程测量分为初测和定测两个阶段，合成为线路勘测设计测量。初测阶段的任务是：在沿着道路可能经过的范围内收集沿线地质、水文等资料，布设导线，测量路线带状地形图和纵断面图，作纸上定；定测阶段的任务是：在选定设计方案的线路上进行中线测量、纵断面和横断面测量以及局部地区的大比例尺地形图的测绘等，为道路纵坡设计，工程量计算等提供详细的测量资料。
　　公路工程的测量[1-2]主要应用了GPS的两大功能：静态和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息，确定地面某点的三维坐标；动态功能既能确定地面某点的三维坐标，也可以通过卫星系统，把已知的三维坐标点位，实地放样地面上。
　　1 GPS系统在实际测量工作中的应用
　　连云港海堤路工程是由徐州师范大学测绘队受连云港市交通设计院的委托，于2006年6月16日至7月22日对连云港市海堤路工程进行了GPS控制测量[3-4]。GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成，GPS用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成，其作用是接收GPS卫星发出的信号，利用信号进行导航定位等。
　　1.1测区概况
　　测区北起连云港市赣榆县柘汪镇东北的针河（与山东日照市相邻），南止灌云县的燕尾港，全长170余公里，地理坐标为东经119°05′24″至119°47′13″北纬34°27′41″至35°05′35″。
　　（1）测区已有控制点成果
　　江苏省C级GPS网控制点成果，其坐标数据如表1所示：
　　表1江苏省C级GPS网控制点成果
　　
　　
　　（2）坐标系统：
　　测区位于高斯三度投影带第40带，中央子午线经度为120°，平面坐标系采用1980年西安坐标系，高程系统采用1985年国家高程基准。
　　 1.2测区GPS控制测量
　　（1）GPS控制网的布设方案及要求
　　由于海堤路是沿海岸布设的，因此线路弯曲而狭长（全长170公里），GPS网只能以导线的形式布设，考虑到导线过长会影响测量精度，因此采取了分段布设，逐级控制的原则。即先在连云港至赣榆段、连云港至灌云段布设二个大网，二个大网按照D级GPS控制网的要求进行布设和观测；然后在二个大网之间以导线的形式布设一级控制点，一级控制点仍采用GPS控制网方法测量。I级GPS控制网作为测区的图根控制，由于点位是沿着海堤路布设的，所以本GPS控制网以同步环为基本单元，采用点连接的方式布网。
　　 D级GPS控制网,赣榆段共布设25个点,其中已知点2个，未知点23个；最长边为14138.502m,最短边为2402.884m，平均边长为7093m。灌云段共布设13个点, 其中已知点2个，未知点11个；最长边为14810.15m,最短边为794.710m，平均边长为6896.15578m。I级GPS控制网(小网) 赣榆段共布设341个点, 其中已知点24个，未知点371个；最长边为1425.062km,最短边为49.162m，平均边长为483.3684m。灌云段共布设195个点, 其中已知点10个，未知点185个；最长边为1692.598m,最短边为81.043m，平均边长为599.460m。
　　（2）选点、埋石
　　在点位选择上主要考虑点位分布合理，密度均匀。根据GPS测量规范要求，首先充分利用原有控制点点位标石；其次点位应选在视野开阔、点位周围垂直角大于15度以上天空无障碍物的地方；无强烈反射无线电波的金属或其它障碍物或大范围水面，点位远离强功率电台、电视发射塔、微波中继站、高压变电所等要求。因此，将大部分GPS点主要沿着交通主干和海堤大道布设，每个点位均做到稳固可靠，便于到达，使用方便。控制点布设观测完成后，应展绘在条带图上并在点位附近明显且牢固的地物上用红漆做好标记，以便查找和利用。
　　2 GPS外业数据采集
　　2.1所用仪器：
　　使用4台高精度的大地型Ashtech Locus单频GPS接收机以静态定位方式进行同步观测，该机具有12个通道、测量相量为L1载波相位，其内存为4MB，按15秒间隔平均跟踪6颗卫星可存贮95小时的数据，其水平标称精度：5mm+１ppm·D，高程标称精度为10mm+1ppm·D。其中D为所测距离。由于边长均小于5公里，故观测时段长应≥30分钟。
　　2.2 GPS测量作业的基本技术要求
　　 GPS测量作业的基本技术要求如表2所示：
　　表2 GPS测量作业的基本技术要求
　　
　　
　　3 GPS网的平差处理
　　经过三维约束平差后的统计结果如下：
　　（1）点位精度如表3所示
　　表3 灌云段GPS 网点位误差
　　
　　
　　（2）边长相对精度如表4所示
　　表4 灌云段GPS控制网边长相对精度
　　
　　
　　4 结论
　　本文以连云港市海堤路为工程实例，利用GPS布设了2个D级网和1个I级网，采用同步环点连接方式进行测量，根据GPS网平差结果证明点位精度和变长精度均满足图根控制的要求。
　　参考文献
　　[1] 北京市建筑工程学校测量教研组，普通工程测量中国建筑工业出版社，1981
　　[2] 张正禄，工程测量学武汉大学出版社,2005
　　[3] 徐绍铨,张华海,杨志强等.GPS测量原理及应用.武汉:武汉测绘科技大学出版社,1998.10
　　[4] 李相然等，公路工程现场勘探与测量技术，人民交通出版社，2003年
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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