【正文】 公路建設(shè)的全過程 ,這項工作若有閃失 ,給整個工程造成的負(fù) 面影響是顯著的 ,重則工程報廢 ,少則部分返工。 第三是定測，它是在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，將紙上定線的路線方案進(jìn)行實地放 線。利用 GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的導(dǎo)線法進(jìn)行路線控制測量，并具有布網(wǎng)靈活、外業(yè)觀測速度快、全天候作業(yè)、定位精度高等優(yōu)點，經(jīng)內(nèi)業(yè)處理可在統(tǒng)一坐標(biāo)系下提供控制點的三維數(shù)據(jù)信息。 具體技術(shù)指標(biāo)如下表： 表 GPS 控制網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo) 級別 固定誤差 a (mm) 比例誤差 b (ppm) `相鄰點距離 (km) 一 ≤ 10 ≤ 2 4 二 ≤ 10 ≤ 5 2 三 ≤ 10 ≤ 10 1 四 ≤ 10 ≤ 20 GPS控制網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)進(jìn)行綜合設(shè)計。為了使 GPS控制網(wǎng)投影長度變形值小 ／ km，必要時可采用公路抵償坐標(biāo)系。 GPS 控制網(wǎng)由非同步 GPS 觀測邊構(gòu)成多邊形閉合環(huán)或附和路線時，其邊數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：一級 GPS控制網(wǎng)應(yīng)不超過 5條；二級 GPS 控制網(wǎng)應(yīng)不超過 6 條； 三級 GPS控制網(wǎng)應(yīng)不超過 7 條； 四級 GPS控制網(wǎng)應(yīng)不超過 8條。同一條公路應(yīng)采用同一個高程系統(tǒng)，不能采用同一系統(tǒng)時，應(yīng)給定高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。水準(zhǔn)點間距宜為 1～ ；山嶺重丘區(qū)可根據(jù)需要適當(dāng)加密；大橋、隧道口及其它大型構(gòu) 造物兩端，應(yīng)增設(shè)水準(zhǔn)點。 12 L 177。 5 177。 25 L 177。 表 水準(zhǔn)測量的觀測方法 等級 儀器類型 水準(zhǔn)尺類型 水準(zhǔn)尺類型 觀測方法 三等 DS1 因瓦 光學(xué)觀測法 往 后前前后 DS3 雙面 中絲讀數(shù)法 往返 后前前后 四等 DS3 雙面 中絲讀數(shù)法 往返、往 后后前前 表 水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求 等級 儀器型號 視線長度（ m） 前后視較差（ m） 前后視累積差（ m） 視線離地面最低高度（ m） 紅黑面讀數(shù)差（ mm） 紅黑面高差較差（ mm） 三等 DS1 100 3 6 DS3 75 四等 DS3 100 5 10 線路 的 初測 初測工作包括：插大旗、導(dǎo)線測量、高程測量、地形測量。導(dǎo)線點選擇應(yīng)滿足以下幾項要求： （ 1）點位應(yīng)靠近大旗線路的位置，以便于實測之用。使用全站儀時邊長可增至 1Km。 （ 2）邊長丈量。在利用國家控制點進(jìn)行導(dǎo)線檢核時，導(dǎo)線所用的起算點與檢核用的控制點應(yīng)在同一高斯投影帶內(nèi)，若不在同帶時進(jìn)行換帶計算。水準(zhǔn)點的密度一般沿線路每隔 2Km 左右設(shè)立一個，在地形復(fù)雜地段可適當(dāng)縮短水準(zhǔn)點間距；另外在 300m 以上的大橋和隧道兩端及車站附近應(yīng)加設(shè)水準(zhǔn)點。當(dāng)視線超過 200m時，應(yīng)按跨河水準(zhǔn)測量的要求進(jìn)行。 （ 2）中平測量。高速公 路屬線狀地物 ，所需地形圖為帶狀其測圖帶的寬度與測圖比例尺、地形的復(fù)雜程度有關(guān)。 1： 10000 250 500 5 10 600 600 1： 5000 200 300 2 5 450 350 1： 2020 100 150 1 2 400 300 1： 1000 按需要 1 1 250 150 1： 500 按需要 1 150 80 帶狀地形圖的比例尺選擇可參照一般平坦地區(qū)為 1： 2020 – 1:5000,困難地區(qū)為 1：2020 進(jìn)行。放線是把紙上各交點間的直線段測設(shè)于地面上；中樁測設(shè)是沿著直線和曲線詳細(xì)測設(shè)中線樁。 撥角放線法在放養(yǎng)工作中可循序漸進(jìn)，較其他方法放樣導(dǎo)線工作量小，效率高，并且放線點間的距離和方向均采用實測值，放樣中線的相對精度不受初值的影響，可減少初測導(dǎo)線的工作量和提高放樣 中線的質(zhì)量。交點至轉(zhuǎn)點或轉(zhuǎn)點之間的距離不宜長于 1000m；兩點間的最短距離不得少于 50m。 撥角法放線雖然速度快，但其缺點是放線誤 差累計。該方法的基本原理是在設(shè)計圖上量出初測導(dǎo)線點和線路中心線點的支距，然后根據(jù)支距和實地的初測導(dǎo)線點點位進(jìn)行實地放樣。在公路測量領(lǐng)域里，測量工作者已不滿足于只將 GPS 用于控制測量。 RTK 定位技術(shù)時將基準(zhǔn)站的相位觀測數(shù)據(jù)及坐標(biāo)信息通過數(shù)據(jù)鏈方式即使傳誦給動態(tài)用戶，動態(tài)用戶將收到的 數(shù)據(jù)鏈連同自采集的相位觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行實時差分處理，從而獲得動態(tài)用戶的實時三維位置。設(shè)置里程樁有兩重作用，既標(biāo)定了路線中心線的位置和長度，又是實測線路縱、橫斷面的依據(jù)。因此，加樁又分為地形加樁、地物加樁、曲線加樁和關(guān)系加樁等。 為了便于計算，線路中樁均按起點到該樁的里程進(jìn)行編號，并用紅油漆寫在木樁側(cè)面，如樁號為 0＋ 100，即此樁距起點 100m（ “ ＋ ” 號前的數(shù)為公里數(shù)）。曲線主點的指示樁字面朝向圓心。對 路線中初測水準(zhǔn)點的檢測，其限差不應(yīng)超過 ? 30 L mm（ L 為相鄰 水準(zhǔn)點間的線路 長度，單位 Km）。 中平測量也就是線 路縱斷面測量或叫中樁測量，是以相鄰的兩個水準(zhǔn)點為一測段，從一水準(zhǔn)點開始，逐點側(cè)定各中樁的地面高程，閉合于下一個水準(zhǔn)點上。 4． 縱 橫 斷面圖測繪 在各樁點 高程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上繪制縱橫斷面圖時定測階段的一項重要任務(wù)。 縱斷面圖既可表示中線方向的地面起伏，又可在其上進(jìn)行縱坡設(shè)計，是線路設(shè)計和施工的重要資料。 2． 橫斷面圖測繪 橫斷面測量，就是測定中樁兩側(cè)垂直于中線方向地面變坡點間的距離和高差，并繪制成橫斷面圖，供路基、邊坡、特殊構(gòu)造物的設(shè)計、土石方計算和施工放樣之用。 1） 橫斷面的測量方法 ： （ 1） 標(biāo)桿皮尺法： 將標(biāo)桿依次立于橫斷面方向上所選定的變坡點處，皮尺挨中樁地面拉平量出至各變坡點的距離，皮尺截于標(biāo)桿的高度即為兩點間的高差。施測時用鋼尺量 距（或皮尺）量距，用水準(zhǔn)儀后視中樁標(biāo)尺，求得視線高程后，再前視橫斷面方向上坡度變化點上的標(biāo)尺。目前公路測量中，一般都是在野外邊測邊繪，便于及時對橫斷面圖進(jìn)行檢核，也可按表 52表 524 形式在野外記錄、室內(nèi)繪制。它是美國國防部為陸、海、空三軍研制的、利用衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號進(jìn)行導(dǎo)航定位的系統(tǒng)， 具有全球、全天候、實時的導(dǎo)航定位功能，能為用戶提供高精度的七維信息 (三維位置、三維速度、一維時間 )。軌道為近圓形，最大偏心率是 0. 01，半長軸 26560km，軌道平 均高度為 20200km，衛(wèi)星運行周期為 12 小時。 (3)通過星載高精度原子鐘產(chǎn)生基準(zhǔn)信號，提供精確的時間標(biāo)準(zhǔn)。 (1)監(jiān)測站 監(jiān)測站有五個，它們的任務(wù)是在衛(wèi)星過頂時收集衛(wèi)星播發(fā)的導(dǎo)航信息，對衛(wèi)星進(jìn)行 連續(xù)監(jiān)控，收集當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)送往主控站。這是由主機(jī)、天線、電源和數(shù)據(jù)處理軟件等部分組成。 GPS 提供的測量信息較多，既可通過偽碼測定偽距，又可測定載波多普勒頻移、載波相位。 5)抗干擾性好、保密性強(qiáng) GPS 采用數(shù)字通訊的特殊編碼技術(shù)，即偽噪聲碼技術(shù)，因而具有良好的抗干擾性和保密性。其主要問題是，受衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星信號在傳播過程中的大氣延遲誤差的影響顯著，定位精度較低。 由 于相對定位是在幾點同步觀測 GPS 衛(wèi)星的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，因此可以有效地消除或減弱許多相同的或基本相同的誤差，如衛(wèi)星鐘的誤差、衛(wèi)星星歷誤差、信號的傳播延遲誤差和 SA的影響等，從而可以獲得很高的相對定位精度。其基本特點是，在 GPS 觀測數(shù)據(jù)處理中，待定點的坐標(biāo)是個常量，沒有速度分量。另一種是精密動態(tài) 定位，其主要目的不是導(dǎo)航，而是精確確定用戶各個時刻的位置和速度。近幾年在公路控制測量中逐漸采用 GPS 控制網(wǎng)。 常規(guī)測量方法的缺陷 (1)規(guī)范對附合導(dǎo)線長、閉合導(dǎo)線長及結(jié)點導(dǎo)線間長度等有嚴(yán)格規(guī)定，一般對于高等級公路均要求達(dá)到一級導(dǎo)線要求。 (3)國家大地點破壞嚴(yán)重影響測量作業(yè)。 (4)地面通視困難往往影響常規(guī)測量的實施。 高速公路 GPS 網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計 GPS 網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計是 GPS 測量工作實施的第一步，這項工作應(yīng)根據(jù)網(wǎng)的用途和用戶的要求來進(jìn)行。所以，設(shè)計中要根據(jù)用戶的要求和可能慎重確定。在公路路線控制測量中，布設(shè) GPS 網(wǎng)時多采用環(huán)形網(wǎng)，即由若干個含有多條獨立觀測邊的閉合環(huán)所組成的網(wǎng)。而網(wǎng)的基準(zhǔn)的確定是通過網(wǎng)的整體平差計算來實現(xiàn)的。四級控制網(wǎng)可作為高速公路的施工控制網(wǎng) , 控制點間的平均距離以 500m 較為適宜。 b— — — GPS 接收機(jī)標(biāo)稱精度的比例誤差 。但由于點位的選擇對保證觀測工作的順利進(jìn)行、可靠地保證測量結(jié)果及后期對工程應(yīng)用的方便具有重要意義，所以，在選點工作開始之前，應(yīng)收集和了解測區(qū)的地形情況以及原有測量標(biāo)志點的分 布及保存情況，以便確定合理的測點位置。 GPS 網(wǎng)點一般應(yīng)設(shè)置具有中心標(biāo)志的標(biāo)石，標(biāo)石的類 型分為基巖標(biāo)石、基本標(biāo)石和普通標(biāo)石三種。 1） 天線安置 天線的正確安置是獲取點位精確成果的前提，天線安置需滿足下列要求： ①對于控制測量，天線一般應(yīng)盡可能利用三腳架直接安置在標(biāo)志中心的垂直方向上，對中誤差不大于 3mm，特殊情況下可進(jìn)行偏心觀測，必須精密測定歸心元素。 ④為消除相位中心偏差對測量結(jié)果的影響，安置天線時用羅盤定向使天線指北線嚴(yán)格指向北方，定向誤差根據(jù)定位的精度不同而異，一般不超過 3176。 ⑥架設(shè)天線不宜過低，一般應(yīng)距地面 以上。對于具體的操作方法因接收機(jī)的型號不同而異， GPS 收機(jī)都隨機(jī)帶有操作手冊，具體操作按操作手冊執(zhí)行。 ④接收機(jī)啟動前與作業(yè)過程中，應(yīng)隨時填寫測量手簿中的記錄項目， GPS 測量手簿記錄格式、內(nèi)容可參考 GPS 規(guī)范。 ⑦每時段觀測前后應(yīng)各量取天線高一次，兩次量高之差不應(yīng)大于 3mm，取平均值作為最后天線高。 在一個時段觀測過程中不允許進(jìn)行以下操作：接收機(jī)關(guān)閉又重新啟動、進(jìn)行自測試、改變衛(wèi)星高度角、改變數(shù)據(jù)采樣間隔、改變天線位置、按動關(guān)閉文件和刪除文件等功能鍵。 觀測記錄主要由接收機(jī)自動完成，即將 GPS 衛(wèi)星信號與外業(yè)設(shè)置的測站控制信息以及接收機(jī)工作狀態(tài)等記錄在存儲介質(zhì)上。在實際工作中經(jīng)常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。流動站上的接收機(jī)在接收衛(wèi)星信號的同時 ,通過無線電傳輸設(shè)備接收基準(zhǔn)站上的觀測數(shù)據(jù) ,隨機(jī)計算機(jī)根據(jù)相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標(biāo)和測量精度。但是單頻機(jī)進(jìn)行整周未知數(shù)的初始化需要很長的時間 ,這是實時動態(tài)測量所不允許的 加之單頻機(jī)在實際作業(yè)時容易失鎖 ,失鎖后的重新初始化又要占去很多時間。利用數(shù)據(jù)實時傳輸系統(tǒng) ,移動站可以隨時調(diào)閱基準(zhǔn)站的工作狀態(tài)和測站的實時信息。只要保證鎖定四顆以上的衛(wèi)星 ,并具有足夠的幾何圖形強(qiáng)度 ,就能隨時給出厘米級的 點位精度 因此必須具備功能很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。靜態(tài)測量數(shù)據(jù)后處理的方式 ,是高精度控制測量中的理想方法。 3． RTK測量的關(guān)鍵技術(shù)之一是快速解算載波的整周未知數(shù)。這樣 ,測量中即使遇到障礙物 （ 如穿過橋下或通過隱蔽地帶 ） 造成失鎖 ,也可在重新捕獲到衛(wèi)星后數(shù)分鐘內(nèi)完成整周未知數(shù)初始化 ,繼續(xù)進(jìn)行測量。也可設(shè)置多個移 動站 ,利用同一基準(zhǔn)站觀測信息各自獨立開展作業(yè)。用實時 GPS 動態(tài)測量可以完全克服這個缺點 ,只需在沿線每個碎部點上停留一兩分鐘 ,即可獲得每點的坐標(biāo)、 高程。由于每個點測量都是獨立完成的 ,不會產(chǎn)生累計誤差 ,各點放樣精度趨于一致。另外 ,如果你需要在各直線段和曲線段間加樁 ,只需輸入加樁點的樁號就行了 ,剩下工作由 GPS來完成。通過繪圖軟件 ,可繪出沿線的縱斷面和各點的橫斷面圖來。另外，由于道路測量一般采用分別建立的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，來確定地面點的平面位置和高程。由 WGS— 84坐標(biāo)求得的坐標(biāo)差 39。 39。因此得到 2個坐標(biāo)系的尺度參數(shù) ? =s/s’ ，旋轉(zhuǎn)參數(shù) ? =? ? `， 2個坐標(biāo)系的關(guān)系式為： 2121c o s s in 39。,iixy）的坐標(biāo)差 39。 39。1 1c o s sinsin c o si ii ixxxyy y??? ????? ? ? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ?? 因此由上式可計算各點在線路坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。目前，大都采用模擬法求解高程異常值 ? 。因此對于定測高程的計算應(yīng)采用動態(tài)的擬合模型，即無論采用何種擬合算法都首先找出距該點最近的幾個點，利用這幾個點來計算擬合參數(shù)，當(dāng)點位發(fā)生變化則其相當(dāng)?shù)?GPS水準(zhǔn)重合點也發(fā)生變化，避免了人為分區(qū)的缺陷。24′（線路最西端）～ 106186。）、跨三度投影帶的第35帶（中央子午線為 105176。路線所經(jīng)地區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，橋梁、隧道等大型構(gòu)造物較多。此外 , 在快速靜態(tài)和動態(tài)測量中 , 能快速地解算整周模糊值 , 從而使觀測時間比單頻機(jī)少 , 但價格較高 , 用于精密相對定位的雙頻機(jī)精度可達(dá) 5mm + 1ppm178。 2. 沿甲方劃定的勘測線路每 5Km 左右布設(shè)一對相互通視的四級 GPS 點；大型隧道進(jìn)出口、大橋、特大橋兩端各埋設(shè)一對相互通視的四級 GPS 點，當(dāng)隧道與橋梁、隧道與隧道、橋梁與橋梁間所布設(shè)四級 GPS 對點的距離可以滿足一級導(dǎo)線布設(shè)時，中間可不再加點；在植被茂密的地區(qū)應(yīng)適當(dāng)增加 GPS 對點；四級 GPS 對點的點間 距離一般為 500～ 1000米。 D , 因此無論單頻機(jī)或雙頻機(jī)均可滿足公路控制測量的要求。 首級 GPS 平面控制網(wǎng)的布設(shè) 應(yīng)用 GPS