【文章內(nèi)容簡介】 》規(guī)定：GPS控制網(wǎng)作為公路工程項目的首級控制網(wǎng)，應(yīng)每隔5Km左右布設(shè)一對相互通視的GPS控制點。布網(wǎng)方式采用邊連式布網(wǎng)，即相鄰三角網(wǎng)之間僅有兩個公共點相連的布網(wǎng)方式。公路工程測量一般采用北京54大地坐標(biāo)，這就涉及到北京54坐標(biāo)系與WGS84坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。因此，GPS控制網(wǎng)應(yīng)同測區(qū)內(nèi)國家平面控制點聯(lián)測，以便將國家控制點坐標(biāo)作為GPS控制網(wǎng)成果轉(zhuǎn)換的起始數(shù)據(jù)。國家坐標(biāo)聯(lián)測點的精度以及控制網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換模型直接影響到GPS控制網(wǎng)的精度，所以要求國家坐標(biāo)聯(lián)測點具有高精度、一定的數(shù)量和密度。通過上面對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的說明，我們知道，坐標(biāo)聯(lián)測點至少是兩個以上，其中一個作為GPS控制網(wǎng)在平面坐標(biāo)中的定位起算點，這兩個點之間的方位角和長度作為GPS控制網(wǎng)在地面坐標(biāo)系內(nèi)的定向、長度的起算數(shù)據(jù)。同時，為了保證地面控制點的正確性和可靠性，至少還需要一個坐標(biāo)聯(lián)測點作為檢核點，因此，《公路全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范》規(guī)定：坐標(biāo)聯(lián)測國家平面控制點不應(yīng)少于3個，并且，隨著測區(qū)范圍的擴(kuò)大，還應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾幼鴺?biāo)聯(lián)測點的數(shù)量。根據(jù)以往布網(wǎng)經(jīng)驗，一般聯(lián)測35個精度高、分布均勻的國家平面控制點即可。某快速軌道工程是重點工程,路線全長46Km該工程項目時間要求緊、路線平面控制精度高，該工程外業(yè)勘測依據(jù)《公路勘測規(guī)范》以及《公路全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》。GPS平面控制網(wǎng)根據(jù)公路及橋梁、隧道等構(gòu)造物的特點及不同要求，可分為四個等級?？焖佘壍拦こ贪ㄌ卮髽蛄汉椭虚L隧道，確定其平面控制測量等級為四等三角測量。，大地坐標(biāo)緯度在121゜43′～121゜59′之間，平均緯度121゜52′。結(jié)合國家平面控制點高斯投影分帶，我們發(fā)現(xiàn)，該測區(qū)正好位于3゜帶的邊緣，因此，投影長度變形不能滿足規(guī)范要求，需要選擇抵償高程面或者按測區(qū)內(nèi)平均緯度作為中央子午線進(jìn)行高斯平面投影。根據(jù)該工程特點及測區(qū)實際情況，我們選擇L=121゜30′作為中央子午線進(jìn)行高斯平面投影，通過計算，該測區(qū)的投影長度變形能夠滿足要求。具體勘測過程如下： 各等級控制點精度要求級別每對相鄰點平均距離d（Km）固定誤差a（mm）比例誤差b（ppm）最弱相鄰點位中誤差m（mm）路線特殊構(gòu)造物路線特殊構(gòu)造物路線特殊構(gòu)造物一級515010二級525010三級525010四級50 ①選點：結(jié)合1：50000地形圖，我們先在圖紙上確定國家平面控制點位置，共聯(lián)測三個國家三角點分別為A（二級）、B（二級）、C（三級）。以上三點的北京— A、B、C三點的大地坐標(biāo)及高斯坐標(biāo)點名 大地坐標(biāo) 高斯坐標(biāo)BLHXYA39゜02′″121゜46′″B39゜05′″121゜51′″C39゜04′″121゜58′″沿快軌路線走向,我們又布設(shè)了六個四等精度的水準(zhǔn)點,高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準(zhǔn)。為了勘測的方便,對上述國家三角點和水準(zhǔn)點進(jìn)行命名,。 確定GPS平面控制點（三個國家三角點、六個水準(zhǔn)點)后，我們首先對九個GPS控制點進(jìn)行現(xiàn)場勘測，了解控制點周圍的觀測環(huán)境，避免在觀測過程中出現(xiàn)對觀測信號干擾的現(xiàn)象。國家三角點均位于高山頂，視野開闊，控制點上方及周圍均無建筑物或者樹木遮擋，觀測條件比較理想；六個水準(zhǔn)點位于路的兩側(cè)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出，水準(zhǔn)點地勢比較低，在觀測過程中，信號接收機(jī)跟蹤GPS 衛(wèi)星數(shù)目有可能受周圍地物的影響，因此，對觀測時段以及衛(wèi)星的觀測角度需要進(jìn)行不同時段的比較，選擇較佳觀測時段。通過GPS接收機(jī)隨機(jī)配置的星歷分析軟件，對下載的衛(wèi)星廣播星歷分析，查找合適的觀測時段。 測區(qū)內(nèi)GPS平面控制點點名BM25BM7ABCBM19BM1BM11BM16名稱100200300400500600700800900衛(wèi)星數(shù)目有可能受周圍地物的影響，因此，對觀測時段以及衛(wèi)星的觀測角度需要進(jìn)行不同時段的比較，選擇較佳觀測時段。通過GPS接收機(jī)隨機(jī)配置的星歷分析軟件，對下載的衛(wèi)星廣播星歷分析，查找合適的觀測時段。 ②現(xiàn)場觀測：前期測量準(zhǔn)備工作完成后，我們按照制定的觀測計劃，分兩天對GPS控制網(wǎng)進(jìn)行三角觀測?？刂凭W(wǎng)測量使用的是ASHTECH公司的Z12型號GPS接收機(jī)，該套定位設(shè)備包括三臺GPS接收機(jī)(一臺基準(zhǔn)站、兩臺流動站)、兩部手簿(手持計算機(jī))以及相關(guān)的基線結(jié)算、控制網(wǎng)平差、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等軟件。GPS首級控制網(wǎng)的布設(shè)是應(yīng)用GPS靜態(tài)定位技術(shù)，使用三臺GPS接收機(jī)進(jìn)行外業(yè)觀測。實際測量過程中，分為三個測量小組，依據(jù)觀測計劃，在同一時段分別對三個GPS控制點定位觀測，觀測小組之間通過通信設(shè)備相互聯(lián)系，隨時查看GPS接收機(jī)的觀測指標(biāo)是否符合測量要求，否則采取延長觀測時間的辦法，即通過增加觀測數(shù)據(jù)量來提高定位精度。動態(tài)GPS技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在實時動態(tài)定位技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用，實時動態(tài)定位技術(shù)是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS（RTDGPS）技術(shù)，它是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的發(fā)展空間，實時動態(tài)定位(RTK）系統(tǒng)由基準(zhǔn)站和流動站組成，建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的保證，其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準(zhǔn)點，安置1臺接收機(jī)作為參考站，對衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測，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，這樣使用者就可以實時監(jiān)測到待測點的數(shù)據(jù)觀測情況和基線的解算結(jié)果情況，根據(jù)待測點的精度指標(biāo)，確定觀測時間，從而減少多余觀測，提高工作效率。 對于工程單位來講，GPS靜態(tài)定位和動態(tài)技術(shù)相結(jié)合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制測量。施工中采用常規(guī)的方法和GPS技術(shù)相結(jié)合生產(chǎn)流程可以大大減少作業(yè)強(qiáng)度和提高工作效率。隨著GPS的發(fā)展，初始化時間越來越短，跟蹤能力也越來越強(qiáng)，精度也越來越高，可靠性也越來越強(qiáng)，有著良好的性價比。給工程單位的前期控制以及施測過程中的復(fù)雜問題帶來極大的方便。 GPS在施工建設(shè)階段的應(yīng)用 GPS在施工過程中的應(yīng)用GPS測量具有高精度、高效率的優(yōu)點，在控制測量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著GPS接收機(jī)性能和數(shù)據(jù)處理技術(shù)逐漸完善，GPS應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓寬。實時GPS測量在道路工程中可完成多種工作。①繪制大比例尺地形圖高等級道路選線多是在大比例尺(通常是1:2000或1:1000)帶狀地形圖上進(jìn)行，用傳統(tǒng)方法測圖，先要建立控制網(wǎng)，然后進(jìn)行碎部測量，繪制大比例尺地形圖。其工作量大且速度慢，花費(fèi)時間長。用實時GPS動態(tài)測量，構(gòu)成碎部點的數(shù)據(jù)，在室內(nèi)即可由繪圖軟件成圖。由于只需要采集碎部點的坐標(biāo)和輸入其屬性信息，而且采集速度快，大大降低了測圖的難度,既省時又省力。②工程控制測量用GPS建立控制網(wǎng)，最精密的方法應(yīng)屬靜態(tài)測量。對于大型建筑物，如特大橋、隧道、互通式立交等進(jìn)行控制，宜用靜態(tài)測量。而一般工程的控制測量，則可采用實時GPS動態(tài)測量。利用這種方法在測量達(dá)到要求的點位精度，即可停止觀測，大大提高了作業(yè)效率。由于點與點之間不要求必須通視，使得測量更簡便易行。③道路中線測設(shè)設(shè)計人員在大比例尺帶狀地圖上定線后，需將道路在地面標(biāo)定出來。采用實時GPS測量，只需將中線樁點的坐標(biāo)輸入GPS接收機(jī)中，系統(tǒng)就會定出放樣的點位。由于每個點位的測量都是獨立完成的，不會產(chǎn)生累積誤差,各點放樣精度趨于一致。④道路縱、橫斷面測量道路中線確定后，利用中線樁點坐標(biāo)，通過繪圖軟件，即可繪出路線縱斷面和各樁點的橫斷面。由于所用數(shù)據(jù)都是測繪地形圖時采集來的，因此不需要再到現(xiàn)場進(jìn)行縱、橫斷面測量，從而大大減少了外業(yè)工作。如果需要進(jìn)行現(xiàn)場斷面測量時，也可采用實時GPS測量。與傳統(tǒng)方法相比，在精度、經(jīng)濟(jì)、實用各方面都有明顯的優(yōu)勢。⑤施工測量實時GPS系統(tǒng)既有良好的硬件，也有極豐富的軟件可選擇。施工中對點、線、面以及坡度等放樣均很方便、快捷，精度可達(dá)到厘米級。 放樣工作放樣是測量一個應(yīng)用分支，它要求通過一定方法采用一定儀器把人為設(shè)計好的點位在實地給標(biāo)定出來，過去采用常規(guī)的放樣方法很多，如經(jīng)緯儀交會放樣，全站儀的邊角放樣等等，一般要放樣出一個設(shè)計點位時，往往需要來回移動目標(biāo)，而且要23人操作，同時在放樣過程中還要求點間通視情況良好，在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很高，有時放樣中遇到困難的情況會借助于很多方法才能放樣，如果采用RKT技術(shù)放樣時，僅需把設(shè)計好的點位坐標(biāo)輸人到電子手簿中，背著GPS接收機(jī)，它會提醒你走到要放樣點的位置，既迅速又方便，由于GPS是通過坐標(biāo)來直接放樣的，而且精度很高也很均勻，因而在外業(yè)放樣中效率會大大提高，且只需一個人操作。道路放樣可以看作無數(shù)個點放樣組成，道路放樣前首先對道路數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，輸入道路起點坐標(biāo)樁號、終點坐標(biāo)、轉(zhuǎn)折點、圓弧等，軟件將自動生成道路方向及樁號。設(shè)置放線樁號間距依次放樣線上各點，也可直接輸入樁號放樣特定的點。RTK放樣結(jié)果的精度，除受基準(zhǔn)站點位精度影響外，還受模糊度解算誤差、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換誤差等影響，工程項目的實際放樣工作中，流動站在放樣施測的同時，對沿線的已知GPS控制點進(jìn)行了比對（）。 統(tǒng)計的結(jié)果可以看出，RTK測量的點位精度可達(dá)厘米級，與傳統(tǒng)測量方法相比不存在誤差累積，能夠很好地滿足高速公路放樣測量的精度要求。 10Km坐標(biāo)較差統(tǒng)計表點位合成方向較差分級CC≤≤≤C≤點位數(shù)百分比494182 全站儀與RTK同樁號坐標(biāo)差比較樁號坐標(biāo)較差(m)坐標(biāo)較差(m)坐標(biāo)較差(m)RTK定位所需時間K0+1204K0+5503K1+5403K2+3405K4+1802K6+220 15K7+5504K9+3808K10+00028 GPS在變形監(jiān)測中的應(yīng)用GPS以其全天候、高精度、高效率、實時動態(tài)、測站間無需通視、集平面與高程測量于一體等諸多優(yōu)點，成為當(dāng)今極為重要的監(jiān)測手段之一。根據(jù)被監(jiān)測對象的變形特點、監(jiān)測精度要求等因素，GPS變形監(jiān)測的方式和數(shù)據(jù)處理方法也有所不同?？傮w來講，GPS技術(shù)用于變形監(jiān)測領(lǐng)域，主