【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)，應每隔5Km左右布設一對相互通視的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，這就涉及到北京54坐標系與WGS84坐標系之間的轉(zhuǎn)換。因此，GPS控制網(wǎng)應同測區(qū)內(nèi)國家平面控制點聯(lián)測，以便將國家控制點坐標作為GPS控制網(wǎng)成果轉(zhuǎn)換的起始數(shù)據(jù)。國家坐標聯(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。通過上面對坐標轉(zhuǎn)換的說明，我們知道，坐標聯(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：坐標聯(lián)測國家平面控制點不應少于3個，并且，隨著測區(qū)范圍的擴大，還應適當?shù)卦黾幼鴺寺?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。快速軌道工程包括特大橋梁和中長隧道，確定其平面控制測量等級為四等三角測量。，大地坐標緯度在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三點的大地坐標及高斯坐標點名 大地坐標 高斯坐標BLHXYA39゜02′″121゜46′″B39゜05′″121゜51′″C39゜04′″121゜58′″沿快軌路線走向,我們又布設了六個四等精度的水準點,高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準。為了勘測的方便,對上述國家三角點和水準點進行命名,。 確定GPS平面控制點（三個國家三角點、六個水準點)后，我們首先對九個GPS控制點進行現(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；六個水準點位于路的兩側(cè)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出，水準點地勢比較低，在觀測過程中，信號接收機跟蹤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行不同時段的比較，選擇較佳觀測時段。通過GPS接收機隨機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行不同時段的比較，選擇較佳觀測時段。通過GPS接收機隨機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，該套定位設備包括三臺GPS接收機(一臺基準站、兩臺流動站)、兩部手簿(手持計算機)以及相關的基線結(jié)算、控制網(wǎng)平差、坐標轉(zhuǎn)換等軟件。GPS首級控制網(wǎng)的布設是應用GPS靜態(tài)定位技術(shù)，使用三臺GPS接收機進行外業(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備相互聯(lián)系，隨時查看GPS接收機的觀測指標是否符合測量要求，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點，安置1臺接收機作為參考站，對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，流動站上的接收機在接收衛(wèi)星信號的同時，通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數(shù)據(jù)，隨機計算機根據(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，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，精度也越來越高，可靠性也越來越強，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雜問題帶來極大的方便。 GPS在施工建設階段的應用 GPS在施工過程中的應用GPS測量具有高精度、高效率的優(yōu)點，在控制測量領域得到了廣泛的應用。隨著GPS接收機性能和數(shù)據(jù)處理技術(shù)逐漸完善，GPS應用領域也不斷拓寬。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)帶狀地形圖上進行，用傳統(tǒng)方法測圖，先要建立控制網(wǎng)，然后進行碎部測量，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道路中線測設設計人員在大比例尺帶狀地圖上定線后，需將道路在地面標定出來。采用實時GPS測量，只需將中線樁點的坐標輸入GPS接收機中，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，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)場進行縱、橫斷面測量，從而大大減少了外業(yè)工作。如果需要進行現(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、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，精度可達到厘米級。 放樣工作放樣是測量一個應用分支，它要求通過一定方法采用一定儀器把人為設計好的點位在實地給標定出來，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計點位時，往往需要來回移動目標，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，僅需把設計好的點位坐標輸人到電子手簿中，背著GPS接收機，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)進行編輯，輸入道路起點坐標樁號、終點坐標、轉(zhuǎn)折點、圓弧等，軟件將自動生成道路方向及樁號。設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，除受基準站點位精度影響外，還受模糊度解算誤差、坐標系統(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同樁號坐標差比較樁號坐標較差(m)坐標較差(m)坐標較差(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)測領域，主