公路工程測(cè)量規(guī)范范文

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篇1

【關(guān)鍵詞】公路工程測(cè)量 要點(diǎn)GPRS定位 信息化

測(cè)量工作是公路工程建設(shè)中的一項(xiàng)最基礎(chǔ)的工作，是公路工程建設(shè)項(xiàng)目按照條件和預(yù)期目的，進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)與效益的根本依據(jù)。可以說(shuō)，工程測(cè)量在公路工程建設(shè)中起著非常重要的作用。

一公路工程測(cè)量準(zhǔn)備工作

公路工程測(cè)量準(zhǔn)備工作，一般是由業(yè)主、設(shè)計(jì)單位向測(cè)量監(jiān)理工程師及承包商提供平面控制點(diǎn)及高程控制點(diǎn)，在交接樁位過(guò)程中一定要注意點(diǎn)位的完好及與交樁資料的吻合，同時(shí)要做好交接記錄，交接記錄中應(yīng)注明樁的完好性，有破損或與點(diǎn)位與資料不符時(shí)應(yīng)注明且需各方簽字認(rèn)可，如控制樁不能滿足路線控制要求時(shí)必須要求業(yè)主、設(shè)計(jì)單位重新交樁。 要認(rèn)真理解設(shè)計(jì)文件中有關(guān)控制點(diǎn)的等級(jí)要求及導(dǎo)線、公路控制網(wǎng)的精度，設(shè)計(jì)單位的測(cè)量精度及導(dǎo)線、公路控制網(wǎng)的布設(shè)是否滿足勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。然后使用全站儀或光電測(cè)距儀配經(jīng)緯儀,對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核聯(lián)測(cè)。做好方位角閉合計(jì)算工作，并根據(jù)坐標(biāo)和導(dǎo)線長(zhǎng)度計(jì)算導(dǎo)線精度。中樁放樣是以某相距最近的導(dǎo)線點(diǎn)為測(cè)站,后視相鄰導(dǎo)線點(diǎn),撥角測(cè)距放出該中樁點(diǎn),觀測(cè)角和距離是以這三點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算得出的。開(kāi)工前的交接以及測(cè)量過(guò)程中的監(jiān)理問(wèn)題也是能否取得預(yù)期測(cè)量結(jié)果的關(guān)鍵因素。

二公路工程測(cè)量要點(diǎn)

在公路工程的初步設(shè)計(jì)階段，測(cè)量人員可根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和初測(cè)資料擬定公路施工的原則，選定設(shè)計(jì)的方案，計(jì)算出主要的工程數(shù)量，提出施工意見(jiàn)，編制出工程設(shè)計(jì)的概算，為初設(shè)提供平面、高程控制、地形圖、等詳細(xì)的資料。在施工圖設(shè)計(jì)階段，測(cè)量人員根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)文件，進(jìn)行詳細(xì)地方案對(duì)比和篩選，確定路線方案，進(jìn)行施工圖詳測(cè)。完成中線放樣、縱斷面測(cè)量、橫斷面測(cè)量、主要工點(diǎn)地形圖測(cè)量、主要控制地物高等控制測(cè)量等工作。

在進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí),應(yīng)當(dāng)把以后路基的高度也考慮在內(nèi)。可以考察實(shí)地地形地貌,以及結(jié)構(gòu)物工程,并以此為依據(jù)，在沿路線方向間隔二百米處設(shè)置一個(gè)施工用水準(zhǔn)點(diǎn),并對(duì)每個(gè)加密水準(zhǔn)點(diǎn)位置做詳細(xì)記錄。進(jìn)行測(cè)量時(shí),要嚴(yán)格按照四等水準(zhǔn)測(cè)量操作規(guī)程進(jìn)行,使用的儀器一定要經(jīng)過(guò)校核,每相鄰兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行閉合測(cè)量。加密的水準(zhǔn)點(diǎn)都要進(jìn)行閉合和復(fù)核,做好詳細(xì)的記錄。根據(jù)公路工程的特點(diǎn)，長(zhǎng)線路可以采用航空攝影的方法，這種方法是把攝影機(jī)安裝在用飛行工具上，對(duì)觀測(cè)地區(qū)按一定要求進(jìn)行攝影，根據(jù)攝影瞬間得到的航空像片，讀取各種信息資料和編制地形圖。

三 運(yùn)用GPRS定位測(cè)量，提高公路測(cè)量精度

目前公路勘測(cè)中雖已采用電子全站儀等先進(jìn)儀器設(shè)備，但常規(guī)測(cè)量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制，作業(yè)強(qiáng)度大，且效率低，周期比較長(zhǎng)。GPS定位系統(tǒng)由GPS 工作衛(wèi)星組成的空間部分、若干地面站組成的地面監(jiān)控部分及以接收機(jī)為主的用戶部分組成。建立基準(zhǔn)站進(jìn)行GPS觀測(cè)，把GPRS衛(wèi)星定位運(yùn)用到公路測(cè)量當(dāng)中，利用已知的基準(zhǔn)站精確坐標(biāo)，與觀測(cè)值進(jìn)行比較，得出一個(gè)修正數(shù)，接著向外，接收機(jī)收到這個(gè)修正數(shù)后，與自身的觀測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，由此可以抵消大部分誤差，得到一個(gè)比較準(zhǔn)確的位置。在公路測(cè)量中運(yùn)用GPS進(jìn)行定位測(cè)量，其作業(yè)不受環(huán)境和距離限制，非常適合于地形條件困難地區(qū)、局部重點(diǎn)工程地區(qū)等，例如許多建在山嶺重丘區(qū)的高等級(jí)公路，使用常規(guī)的公路測(cè)量方法測(cè)量難度較大，運(yùn)用GPS測(cè)量解決了這個(gè)問(wèn)題，而且還能可以提高定位的精度。而且由于整個(gè)作業(yè)方式是由微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)控制，不受人為因素的影響，可以提高工作的質(zhì)量。GPS測(cè)量能減少野外砍伐之類(lèi)的工作量，降低了工作的強(qiáng)度，提高了工作的效率。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，運(yùn)用GPS進(jìn)行測(cè)量的工作效率是常規(guī)測(cè)量方法的3倍以上。使用GPS進(jìn)行測(cè)量要注意，選點(diǎn)要選在視野開(kāi)闊、交通方便、有利擴(kuò)展、易于保存的地方，便于觀測(cè)和日后使用，點(diǎn)位要遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源、高壓電線等，防止這些大功率無(wú)線電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)干擾到GPRS的信號(hào)，該點(diǎn)周?chē)叨冉?5°以上不能有障礙物，以免信號(hào)被遮擋或吸收。

四 發(fā)展公路工程測(cè)量信息化建設(shè)

由于傳統(tǒng)的手工處理的施工放樣數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率高，極易導(dǎo)致施工事故發(fā)生。一條施工線路要放成千上萬(wàn)個(gè)施工點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)放錯(cuò)了就會(huì)導(dǎo)致影響工程質(zhì)量、浪費(fèi)建設(shè)資金、延誤工程進(jìn)度等情況出現(xiàn)，而手工處理斷面數(shù)據(jù)和土方量數(shù)據(jù)，很難確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。因此，我們應(yīng)當(dāng)發(fā)展公路工程測(cè)量信息化建設(shè)。公路工程測(cè)量信息化，就是公路施工的過(guò)程中，摒棄手工作業(yè)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)出來(lái)所有測(cè)量記錄、輸入、輸出、計(jì)算等過(guò)程，以及測(cè)量成果的檢查、復(fù)核等管理工作。公路測(cè)量的信息化，可以事先查出設(shè)計(jì)院計(jì)算出現(xiàn)的錯(cuò)誤，避免以后施工過(guò)程中可能造成的質(zhì)量隱患。可以全面并且準(zhǔn)確地復(fù)核各施工單位上報(bào)的土方量，將大大有助于工程預(yù)算的控制，節(jié)省成本。縮短工作時(shí)間，加快施工進(jìn)度，提高工作的效率。

總而言之，我國(guó)公路工程測(cè)量技術(shù)是達(dá)到了先進(jìn)水平，但是發(fā)展還不是很均衡，還滿足不了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要。因此，公路工程測(cè)量技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)通過(guò)各種途徑，不斷地加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科的研究，提高自身的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)以及綜合素質(zhì)。與此同時(shí)，還應(yīng)大力加強(qiáng)公路工程測(cè)量技術(shù)方法與手段的更新?lián)Q代，積極推動(dòng)新技術(shù)的推廣與應(yīng)用，同時(shí)拓寬公路工程測(cè)量服務(wù)新領(lǐng)域，開(kāi)創(chuàng)公路工程測(cè)量發(fā)展新局面，為推動(dòng)我國(guó)工程測(cè)量科技進(jìn)步而努力奮斗。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

【關(guān)鍵詞】公路；測(cè)量控制

一、保證公路控制測(cè)量工作的準(zhǔn)確性

部分公路施工線路較長(zhǎng)，造價(jià)較高，相應(yīng)的公路測(cè)量工作量也較大，測(cè)量工作中出現(xiàn)的意外、失誤等對(duì)公路工程質(zhì)量及進(jìn)度都有難以挽救的損失。因此，必須保證公路控制測(cè)量成果的準(zhǔn)確性。對(duì)一個(gè)施工項(xiàng)目來(lái)講，其測(cè)量工作可分為技術(shù)交底、開(kāi)工前控制測(cè)量、施工過(guò)程測(cè)量、完工后交工測(cè)量等幾個(gè)過(guò)程。

1.技術(shù)交底

公路控制測(cè)量工作要求技術(shù)人員對(duì)整個(gè)施工項(xiàng)目要有總體的了解，還應(yīng)熟悉各路線圖和縱橫斷面圖，并親自到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際察看測(cè)量結(jié)果。公路控制測(cè)量工作要求組織人員應(yīng)熟悉控制測(cè)量的規(guī)范規(guī)程，并重點(diǎn)掌握本測(cè)量項(xiàng)目在技術(shù)規(guī)范上所具有的特殊測(cè)量條件等，同時(shí)應(yīng)對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行測(cè)量崗位的劃分，以明確其各自工作職責(zé)。

2.開(kāi)工前的控制測(cè)量

（1）控制點(diǎn)的交接

目前我國(guó)現(xiàn)行的控制測(cè)量管理模式一般都是由業(yè)主和設(shè)計(jì)單位共同向監(jiān)管單位和施工單位提供需要控制測(cè)量的公路的平面控制點(diǎn)及高程控制點(diǎn)。在各單位交接樁位的過(guò)程中，交接的技術(shù)人員一定要重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)位是否完好及與交樁的資料是否吻合，同時(shí)還應(yīng)做好交接的記錄，在交接記錄中應(yīng)明確標(biāo)注出樁的完好性，如有破損或點(diǎn)位與記錄資料不符時(shí)，交接人員應(yīng)注明破損點(diǎn)與不相符的地點(diǎn)，并需要各方的簽字認(rèn)可；如交接的控制樁不能滿足控制測(cè)量路線的控制要求時(shí)，交接人員應(yīng)要求業(yè)主或是設(shè)計(jì)單位重新交樁。

（2）控制點(diǎn)加密

在一般情況下，測(cè)量由設(shè)計(jì)單位所提供的控制點(diǎn)都不能滿足公路施工測(cè)量的要求，還需要施工單位對(duì)其控制點(diǎn)進(jìn)行加密。設(shè)計(jì)單位在加密選點(diǎn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖所示，以確保橋、隧等關(guān)鍵部位的控制點(diǎn)位都能夠滿足公路施工測(cè)量的要求。設(shè)計(jì)單位在選取控制點(diǎn)時(shí)，可先在公路施工平面圖上進(jìn)行預(yù)選點(diǎn)，然后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)進(jìn)行最終的確定；設(shè)計(jì)單位在埋設(shè)標(biāo)石時(shí)，應(yīng)牢固、堅(jiān)實(shí)，以便于測(cè)量?jī)x器的操作，同時(shí)還要設(shè)置標(biāo)石標(biāo)志，以防被破壞。

（3）控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)

公路控制測(cè)量中控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)的目的就是將加密的控制點(diǎn)與由設(shè)計(jì)單位提供的高等級(jí)控制點(diǎn)閉合到一起，使其滿足測(cè)量的規(guī)范要求，以便用于公路施工測(cè)量。在控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)前應(yīng)對(duì)控制測(cè)量的儀器進(jìn)行標(biāo)定檢驗(yàn)，以確保測(cè)量?jī)x器的性能符合測(cè)量規(guī)范要求，從而保證其測(cè)量成果的可靠性。一般來(lái)說(shuō)，控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)的工作量較大，其難度也較大，測(cè)量時(shí)間較為緊迫，因此，在控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)前還應(yīng)組織人員徹底熟悉測(cè)量的規(guī)范規(guī)程以及測(cè)量?jī)x器的操作規(guī)程，這樣就不會(huì)因?yàn)椴僮鞯氖д`而使得測(cè)量結(jié)果未能一次通過(guò)，給下一步工作帶來(lái)困擾。因此，測(cè)量的規(guī)范及規(guī)程的相關(guān)要求一定要落實(shí)到聯(lián)測(cè)的實(shí)際過(guò)程中，否則在接下來(lái)的等級(jí)測(cè)量中很難獲得準(zhǔn)確的測(cè)量成果。

（4）平差計(jì)算

公路控制測(cè)量的外業(yè)工作完成后，測(cè)量技術(shù)人員應(yīng)盡快進(jìn)行內(nèi)業(yè)的平差分析，即在測(cè)量的各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求后，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算，并將加密點(diǎn)作為施工測(cè)量的控制點(diǎn)位。

3.施工過(guò)程測(cè)量

在公路工程項(xiàng)目的施工過(guò)程中，每項(xiàng)具體施工幾乎都離不開(kāi)其測(cè)量工作，故公路施工過(guò)程測(cè)量的工作量幾乎占全部工作量的90%以上，因此，確保其過(guò)程測(cè)量不出現(xiàn)問(wèn)題是公路施工測(cè)量的關(guān)鍵。

（1）重視過(guò)程監(jiān)測(cè)復(fù)核測(cè)量工作

對(duì)于不同的公路施工工程，其測(cè)量的方法和控制的手段都有可能不同，但在本質(zhì)上，都包括施工前放樣定位、過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)復(fù)核及完成后自檢工作三個(gè)子項(xiàng)內(nèi)容。經(jīng)多年經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)復(fù)核測(cè)量在其中具有重要地位。如現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的底板高程控制及位置控制，還有石方邊坡爆破挖除中的控制測(cè)量等都是其典型的例子。

（2）堅(jiān)持測(cè)量工作規(guī)范化

測(cè)量工作的程序性和規(guī)范性都比較強(qiáng)，這不只在控制測(cè)量中能夠得到體現(xiàn)的，在過(guò)程測(cè)量中同樣重要。因此，要培養(yǎng)操作者在常規(guī)測(cè)量中的規(guī)范化意識(shí)對(duì)測(cè)量技術(shù)十分重要。

4.交工驗(yàn)收測(cè)量

交工驗(yàn)收測(cè)量是工程全部完工后對(duì)工程總質(zhì)量進(jìn)行的一項(xiàng)評(píng)判，為保證測(cè)量工作的一致性，應(yīng)在交工驗(yàn)收前對(duì)各個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行一次復(fù)測(cè)認(rèn)可，以保證驗(yàn)收時(shí)的觀測(cè)基點(diǎn)與施工過(guò)程中的控制點(diǎn)相吻合，尤其是對(duì)橋梁等重點(diǎn)位置，這是十分必要。對(duì)于路基類(lèi)的公路工程，應(yīng)避免出現(xiàn)反方向觀測(cè)驗(yàn)收，以保證水準(zhǔn)基點(diǎn)之間的誤差合理的分配到測(cè)段內(nèi)。

二、保證測(cè)量工作的及時(shí)性

部分公路的施工工程量很大，工期往往較緊迫，從保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性角度來(lái)講，公路的測(cè)量工作需要大量的時(shí)間，而從保證公路施工的工程進(jìn)度角度來(lái)講，這就要求其測(cè)量作業(yè)必須縮短用時(shí)。因此，為確保測(cè)量工作的及時(shí)性，在測(cè)量工作中應(yīng)注意以下幾方面。

1.堅(jiān)持科學(xué)合理分工

高等級(jí)的公路一般小構(gòu)較多，橋梁較多，現(xiàn)場(chǎng)施工一般具有專(zhuān)業(yè)化、流水化程度高的特點(diǎn)，對(duì)其的測(cè)量作業(yè)應(yīng)隨之進(jìn)行類(lèi)似的分段分工，這樣才可以提高每個(gè)技術(shù)人員的工作效率，如分配路基組去負(fù)責(zé)路基、小構(gòu)等部分測(cè)量，給橋梁組分配去負(fù)責(zé)大中橋等部分測(cè)量。實(shí)踐證明，這樣分段分工測(cè)量可以有效的提高測(cè)量的工作效率，其能與現(xiàn)場(chǎng)的施工測(cè)量配合更為默契。

2.堅(jiān)持責(zé)任到人

在控制測(cè)量中，應(yīng)嚴(yán)格每個(gè)人的工作職責(zé)，并要做到細(xì)致分工合理，落實(shí)責(zé)任到人的政策，以提高每個(gè)技術(shù)人員的責(zé)任心，誰(shuí)的工作就應(yīng)讓誰(shuí)去負(fù)責(zé)到底。在控制測(cè)量中，還可以通過(guò)適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)懲措施，以確保工作計(jì)劃的落實(shí)。

3.堅(jiān)持制定測(cè)量進(jìn)度計(jì)劃，加強(qiáng)與施工現(xiàn)場(chǎng)的配合

工程測(cè)量工作的目的就是確保其工程得以順利施工，因此在其施工現(xiàn)場(chǎng)離不開(kāi)測(cè)量人員的配合。在施工工程緊張的情況下，可以根據(jù)工程的施工進(jìn)度計(jì)劃制定詳細(xì)的測(cè)量進(jìn)度計(jì)劃，并及時(shí)與施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行溝通，根據(jù)實(shí)際施工情況進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)修正，通過(guò)計(jì)劃管理的方式將控制測(cè)量工作的進(jìn)度與施工現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度連系在一起。

4.積極采用先進(jìn)的測(cè)量工具，提高測(cè)量效率

對(duì)于施工測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算，技術(shù)人員應(yīng)積極推行程序化計(jì)算，這樣不僅可以有效的提高工作效率，同時(shí)還能夠保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

三、結(jié)語(yǔ)：

在公路工程建設(shè)的各個(gè)階段都需要進(jìn)行測(cè)量，而且測(cè)量的精度和速度直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量與進(jìn)度。公路工程施工測(cè)量貫穿于公路施工整個(gè)過(guò)程，是公路施工主旋律的序曲、尾聲及和弦。因此，公路工程測(cè)量對(duì)保證工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等方面的質(zhì)量與安全都具有重要的意義。每一位測(cè)量人員都應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行測(cè)量規(guī)范和操作規(guī)程，以確保測(cè)量作業(yè)的準(zhǔn)確性，從而提高工作效率，相信隨著公路施工管理水平的不斷提高和先進(jìn)測(cè)量手段的投入應(yīng)用，今后的公路控制測(cè)量，必將為公路工程施工帶來(lái)更多的便捷。

參考文獻(xiàn)：

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[3]朱元寶.公路施工測(cè)量程序與作業(yè)要點(diǎn)[J].山西建筑，2006（4）

篇3

關(guān)鍵字 數(shù)字化測(cè)繪 GPS 公路測(cè)量

中圖分類(lèi)號(hào)： X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1 工程概述

受某工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司勘察公司委托，我公司承擔(dān)了遼寧省內(nèi)某一級(jí)公路測(cè)量項(xiàng)目。該一級(jí)公路長(zhǎng)約52公里，支線長(zhǎng)約7公里，總長(zhǎng)約59公里。測(cè)區(qū)位于遼寧省境內(nèi)，線路微丘地段約25公里，其余均為山區(qū)，地形起伏較大，其中穿越大青山地段施測(cè)困難。因測(cè)量工作正值隆冬季節(jié)，積雪較多，天氣寒冷，給測(cè)量工作帶來(lái)很多不便。測(cè)區(qū)及附近已有測(cè)量資料情況：沿線路共搜集到覆蓋本項(xiàng)目的國(guó)家三等、四等平面及高程控制點(diǎn)4個(gè)，作為測(cè)區(qū)首級(jí)控制。

執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有：《公路勘測(cè)規(guī)范》JTGC10―2007、《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》GB/T18314―2001、《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》CJJ73―97。

工作內(nèi)容有：①測(cè)設(shè)D級(jí)GPS控制網(wǎng)；②對(duì)所有GPS點(diǎn)進(jìn)行四等水準(zhǔn)測(cè)量；③測(cè)繪1/2000帶狀地形圖；④縱橫斷面測(cè)量及中樁放樣；⑤約10處路段大比例尺地形圖測(cè)繪及碎部點(diǎn)測(cè)量。

測(cè)量主要技術(shù)要求：①GPS點(diǎn)沿線路方向平均在500米之間選擇一個(gè)土質(zhì)較好而且易于保存的點(diǎn)位，同時(shí)保證與前后兩點(diǎn)互相通視。相鄰兩點(diǎn)的最大距離不能超過(guò)1000米；②GPS附合路線的邊數(shù)不大于8個(gè)，與已知點(diǎn)的聯(lián)測(cè)不少于3個(gè)；③控制點(diǎn)成果應(yīng)保證測(cè)區(qū)內(nèi)投影長(zhǎng)度變形值不大于2.5cm/km，最弱相鄰點(diǎn)邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差不大于1/20000；④使用的國(guó)家平面及高程高等級(jí)控制點(diǎn)作為起算點(diǎn)時(shí)必須經(jīng)過(guò)檢核。

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的具體應(yīng)用

2.1 數(shù)字地形模型

測(cè)繪人員測(cè)得大量數(shù)據(jù)后（或用航測(cè)手段獲取大量有關(guān)地表情況的客觀信息后）概括成圖象（地形圖）。設(shè)計(jì)人員需要有關(guān)地形的數(shù)據(jù)時(shí)又得從圖上重新量取。在這樣一種“數(shù)據(jù)――圖象――數(shù)據(jù)”的過(guò)程中損失了不少精度。數(shù)字地形模型就可以實(shí)現(xiàn)從測(cè)量數(shù)據(jù)到設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的直接過(guò)渡。

建立數(shù)字地形模型首先要解決兩個(gè)方面的問(wèn)題。一方面是如何獲取大量地形點(diǎn)的三維坐標(biāo)（x，y，H）以及其他有關(guān)地物的信息。另一方面是利用輸入的數(shù)據(jù)和信息計(jì)算任意地面點(diǎn)（X，Y確定）的高程――即內(nèi)插或插補(bǔ)問(wèn)題，并根據(jù)輸入的信息追憶出整個(gè)地表情況以便后續(xù)工序能使用這數(shù)字地形模型。數(shù)據(jù)信息可以由多種途徑獲得，如：

（1）由測(cè)繪人員實(shí)測(cè)記錄而得。

（2）對(duì)于海圖或水下地形圖，可以由回聲測(cè)深儀及無(wú)線電定位儀白動(dòng)記錄在紙帶上或磁帶上。

（3）從現(xiàn)有地形圖上量取。設(shè)計(jì)人員缺少其他資料來(lái)源時(shí)，現(xiàn)有的地形圖仍是建立數(shù)字地形模型的一種資料來(lái)源。自動(dòng)化編制地圖也需大量利用現(xiàn)有地形圖。目前把地形圖上的圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)這工作的自動(dòng)化程度尚很低，即使有了“編碼閱讀器”或“圖形跟蹤數(shù)碼轉(zhuǎn)換器”仍需化費(fèi)大量人工勞動(dòng)。還必須有大量磁帶、磁盤(pán)等硬件來(lái)記錄、貯存這些數(shù)據(jù)。

（4）利用攝影資料獲取數(shù)據(jù)，這方面又可分為手控的、半白動(dòng)的和全自動(dòng)的三種方式。手控方式：利用航測(cè)儀器建立光學(xué)模型后，觀測(cè)員照準(zhǔn)一個(gè)模型點(diǎn)，就記錄下一個(gè)點(diǎn)的模型坐標(biāo)或象片坐標(biāo)，然后作數(shù)學(xué)處理。

半自動(dòng)方式：一般是利用航測(cè)儀器加小型電子計(jì)算機(jī)控制，在觀測(cè)員參與工作的條件下實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)掃描及記錄。例如一架立體坐標(biāo)量測(cè)儀配上小型電子計(jì)算機(jī)后能實(shí)時(shí)算出象點(diǎn)的橫向視差，發(fā)出信息驅(qū)動(dòng)一個(gè)承片盤(pán)消除橫向視差，這樣觀測(cè)員在掃描過(guò)程中只需手動(dòng)縱向視差手輪，使掃描中的測(cè)標(biāo)隨時(shí)切于立體模型的地表。掃描過(guò)程中自動(dòng)記錄裝置記錄下一系列斷面點(diǎn)上坐標(biāo)的信息。

全自動(dòng)方式：用相關(guān)器代替觀測(cè)員的眼睛。航測(cè)資料必須通過(guò)同名點(diǎn)的聯(lián)系才能由平面象片資料求得空間三維的資料，也才能把眾多平面象片資料聯(lián)成區(qū)域。以往判斷同名點(diǎn)靠觀測(cè)員的立體視覺(jué)或平面象片轉(zhuǎn)刺，現(xiàn)設(shè)想有“灰度計(jì)”能記錄下象片上象點(diǎn)深淺不同的灰度，并能憑灰度在相鄰象片上自動(dòng)找出同名點(diǎn)。然后經(jīng)數(shù)學(xué)處理建立數(shù)字地形模型，用相關(guān)器代替觀測(cè)員的眼睛后就可以實(shí)現(xiàn)航測(cè)象片加工的自動(dòng)化，從而可以大大提高處理的速度。

2.2 全球地位系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)

GPS（全球定位系統(tǒng)）測(cè)量技術(shù)利用人造衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)每公里的誤差只有1毫米，即它是一種以PPM（百萬(wàn)分之一）單位的超高精度為自豪的劃時(shí)代的測(cè)距技術(shù)。給公路的施工提供一個(gè)嶄新定位的測(cè)量手段。由于它是利用來(lái)自人造衛(wèi)星的電波進(jìn)行測(cè)量，所以具有以下優(yōu)點(diǎn)：①與人工進(jìn)行的三角測(cè)量不同，作業(yè)根本不受天氣的左右；②不需要觀測(cè)點(diǎn)之間的能見(jiàn)度，不受地形和障礙物的影響；③可用汽車(chē)搬運(yùn)接收裝置，進(jìn)行機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的測(cè)量。它可能使以往的測(cè)量技術(shù)為之一變。也可望在通過(guò)測(cè)定地形變進(jìn)行地震預(yù)報(bào)和重新確定三角測(cè)量值。

觀測(cè)時(shí)最少使用4臺(tái)GPS接收機(jī)同步觀測(cè)，標(biāo)稱精度5mm+1ppm。作業(yè)所用的GPS接收機(jī)及天線都必須送國(guó)家計(jì)量部門(mén)認(rèn)可的儀器檢定單位檢定，檢定合格后在有效期限內(nèi)使用。在出測(cè)前、后應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)執(zhí)行《GPS儀器檢驗(yàn)規(guī)定》。在使用過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)儀器有異常情況，應(yīng)立即重新進(jìn)行檢驗(yàn)。

基線解算時(shí)，基站所需要的WGS-84坐標(biāo)可以采用單點(diǎn)定位坐標(biāo)，采用單點(diǎn)定位坐標(biāo)要求該點(diǎn)觀測(cè)時(shí)間不小于2小時(shí)。基線解算使用隨機(jī)軟件，解算出雙差固定解作為最終基線結(jié)果。相鄰點(diǎn)間基線長(zhǎng)度精度用下式表示：

式中：―標(biāo)準(zhǔn)差，mm；

―固定誤差，取10mm；

―比例誤差系數(shù)，取20；

―相鄰點(diǎn)間距離，mm。

外業(yè)觀測(cè)完成后，按《公路勘測(cè)規(guī)范》中的相關(guān)技術(shù)要求對(duì)基線進(jìn)行了閉合環(huán)、重復(fù)基線等質(zhì)量檢驗(yàn)。

無(wú)約束平差采用基線解算時(shí)的WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)下的單點(diǎn)定位坐標(biāo)作為起算點(diǎn)，計(jì)算出全部所有GPS控制點(diǎn)坐標(biāo)，并對(duì)無(wú)約束平差進(jìn)行檢驗(yàn)，以檢驗(yàn)控制網(wǎng)自身的內(nèi)符合精度。經(jīng)過(guò)無(wú)約束檢驗(yàn)，對(duì)含有粗差的基線應(yīng)重新解算。

當(dāng)檢查數(shù)據(jù)不合格時(shí)，應(yīng)對(duì)成果全面分析，對(duì)其中部分成果進(jìn)行重測(cè)或補(bǔ)測(cè)。平差結(jié)果應(yīng)輸出所選坐標(biāo)系的二維坐標(biāo)、基線向量改正數(shù)、基線長(zhǎng)、方位及點(diǎn)位精度，并要輸出單位權(quán)中誤差及其它的內(nèi)容。

3 結(jié)論

綜上所述，公路測(cè)量技術(shù)也在不斷的革新之中，技術(shù)設(shè)計(jì)只有不斷改進(jìn)沒(méi)計(jì)方法，適應(yīng)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，才能有效地指導(dǎo)、控制測(cè)繪工程的實(shí)施和質(zhì)量。才能使公路測(cè)量與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)快速優(yōu)化成為可能，對(duì)提高城市利用、改造、美化環(huán)境的水平，促進(jìn)人類(lèi)的進(jìn)步具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞： GPS定位系統(tǒng)； 公路工程； 控制測(cè)量； 應(yīng)用

1 概述

GPS全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System)在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用，在最近的幾年得到了迅速推廣，這主要依賴于GPS系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時(shí)間信息等技術(shù)參數(shù)。我們先了解一下GPS系統(tǒng)的組成，工作原理以及在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)。

1.1 GPS系統(tǒng)的組成

GPS全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成，除此之外，測(cè)量用戶當(dāng)然還應(yīng)有衛(wèi)星接收設(shè)備。

（1）空間衛(wèi)星群。 GPS的空間衛(wèi)星群由24顆高約20萬(wàn)公里的GPS衛(wèi)星群組成，并均勻分布在6個(gè)軌道面上，各平面之間交角為60o，軌道和地球赤道的傾角為55o，衛(wèi)星的軌道運(yùn)行周期為11小時(shí)58分，這樣可以保證在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)地平線以上可以接收4到11顆GPS衛(wèi)星發(fā)送出的信號(hào)。

（2） GPS的地面控制系統(tǒng)。 GPS的地面控制系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站，主控站的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對(duì) GPS的觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等并將這些數(shù)據(jù)通過(guò)注入站注入到衛(wèi)星中去；同時(shí)還對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制，向衛(wèi)星指令，調(diào)度備用衛(wèi)星等。監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號(hào)，監(jiān)測(cè)衛(wèi)星工作狀態(tài)。注入站的作用是將主控站計(jì)算的數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。GPS地面控制系統(tǒng)主要設(shè)立在大西洋、印度洋、太平洋和美國(guó)本土。

（3）GPS的用戶部分由GPS接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備如計(jì)算機(jī)、氣象儀器等組成，其作用是接收GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，利用信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航定位等。在測(cè)量領(lǐng)域，隨著現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，體積小、重量輕便于攜帶的GPS定位裝置和高精度的技術(shù)指標(biāo)為工程測(cè)量帶來(lái)了極大的方便。例如：我們?cè)诳刂茰y(cè)量中使用的天寶（Trimble）4800GPS測(cè)地型接收機(jī)其技術(shù)指標(biāo)為：

雙頻主機(jī)、天線，RTK電臺(tái)一體化；

獨(dú)特的電池設(shè)計(jì)、無(wú)需接線，使用4h以上；

5次/秒的快速位置更新，可靠的衛(wèi)星"超跟蹤"技術(shù)；

新型于薄式控制器，4M或10M的PCMCIA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡;

測(cè)量精度：靜態(tài)測(cè)量5mm+lppm

RTK測(cè)量 10mm十1ppm（平面）

20mm十1ppm(高程）

這些技術(shù)指標(biāo)充分的滿足了控制測(cè)量的精度要求。

1.2GPS的工作原理

GPS系統(tǒng)是一種采用距離交會(huì)法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。在需要的位置P點(diǎn)架設(shè)GPS接收機(jī)，在某一時(shí)刻ti同時(shí)接收了3顆(A、B、C)以上的GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文，通過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理和計(jì)算可求得該時(shí)刻GPS接收機(jī)至GPS衛(wèi)星的距離SAP、SBP、SCP，同樣通過(guò)接收衛(wèi)星星歷可獲得該時(shí)刻這些衛(wèi)星在空間的位置(三維坐標(biāo))。從而用距離交會(huì)的方法求得 P點(diǎn)的維坐標(biāo)(Xp,Yp，Zp)，其數(shù)學(xué)式為：

SAP2=「( Xp-XA)2+(Yp-YA) 2+(Zp+ZA) 2

SBP2=「( Xp-XB)2+(Yp-YB) 2+(Zp+ZB) 2

SCP2=「( Xp-XC)2+(Yp-YC) 2+(Zp+ZC) 2

式中(XA，YA，ZA), (XB，YB，ZB), (XC，YC，ZC)分別為衛(wèi)星A，B，C 在時(shí)刻ti的空間直角坐標(biāo)。在GPS測(cè)量中通常采用兩類(lèi)坐標(biāo)系統(tǒng)，一類(lèi)是在空間固定的坐標(biāo)系統(tǒng)，另一類(lèi)是與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng)，稱地固坐標(biāo)系統(tǒng)，我們?cè)诠饭こ炭刂茰y(cè)量中常用地固坐標(biāo)系統(tǒng)。（如： WGS-84世界大地坐標(biāo)系和1980年西安大地坐標(biāo)系。）在實(shí)際使用中需要根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的變換，來(lái)求出所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)。這樣更有利于表達(dá)地面控制點(diǎn)的位置和處理GPS觀測(cè)成果，因此在測(cè)量中被得到了廣泛的應(yīng)用。

2 GPS測(cè)量的技術(shù)特點(diǎn)

相對(duì)于常規(guī)的測(cè)量方法來(lái)講，GPS測(cè)量有以下特點(diǎn)：

（1）測(cè)站之間無(wú)需通視。測(cè)站間相互通視一直是測(cè)量學(xué)的難題。GPS這一特點(diǎn)，使得選點(diǎn)更加靈活方便。但測(cè)站上空必須開(kāi)闊，以使接收GPS衛(wèi)星信號(hào)不受干擾。

（2）定位精度高。一般雙頻GPS接收機(jī)基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm，GPS測(cè)量精度與紅外儀相當(dāng)，但隨著距離的增長(zhǎng)，GPS測(cè)量

優(yōu)越性愈加突出。大量實(shí)驗(yàn)證明，在小于50公里的基線上，其相對(duì)定位精度可達(dá)12×10-6，而在100～500公里的基線上可達(dá)10-6～10-7。

（3）觀測(cè)時(shí)間短。 觀測(cè)時(shí)間短采用GPS布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)每個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)時(shí)間一般在30～40min左右，采用快速靜態(tài)定位方法，觀測(cè)時(shí)間更短。例如使用Timble4800GPS接收機(jī)的RTK法可在5s以內(nèi)求得測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)。

（4）提供三維坐標(biāo)。GPS測(cè)量在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí)，可以精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。

（5）操作簡(jiǎn)便。GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度很高。目前GPS接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化，觀測(cè)人員只需將天線對(duì)中、整平，量取天線高打開(kāi)電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)，利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)。而其它觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。

（6）全天候作業(yè)。GPS觀測(cè)可在任何地點(diǎn)，任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行，一般不受天氣狀況的影響。

3 GPS系統(tǒng)在實(shí)際測(cè)量工作中的應(yīng)用

公路工程的測(cè)量主要應(yīng)用了GPS的兩大功能：靜態(tài)功能和動(dòng)態(tài)功能。靜態(tài)功能是通過(guò)接收到的衛(wèi)星信息，確定地面某點(diǎn)的三維坐標(biāo)；動(dòng)態(tài)功能是通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)，把已知的三維坐標(biāo)點(diǎn)位，實(shí)地放樣地面上。新密市的省路網(wǎng)改造項(xiàng)目應(yīng)用GPS測(cè)量是于2001年開(kāi)始的，2002年在省道線、滎陽(yáng)－新密段的中線測(cè)量、鄭少高速連接線的控制測(cè)量中推廣使用了靜態(tài)功能這一技術(shù)。 據(jù)有關(guān)專(zhuān)家介紹，經(jīng)過(guò)多次的復(fù)測(cè)驗(yàn)證，GPS技術(shù)定線測(cè)量的精度可以完全滿足公路勘察設(shè)計(jì)和公路建設(shè)的精度要求。

3.1 鄭少高速連接線控制測(cè)量

（1）建立布網(wǎng)方案。鄭少高速連接線北連鄭州，向南穿越正在開(kāi)發(fā)的新密經(jīng)濟(jì)技術(shù)園區(qū)，地物地貌較為復(fù)雜，部分區(qū)域和方向有遮擋，該測(cè)區(qū)內(nèi)原有BJ54坐標(biāo)系的E級(jí)控制點(diǎn)二個(gè)(已知起算點(diǎn))，其中a1 （X=3852759.5680，Y=528870.9190，H=72.0080）位于醫(yī)藥商廈門(mén)前， b1 （X=3852808.6230，Y=527915.2590，H=72.0000）位于西邊的路口處，根據(jù)工程需要在水利局、新華書(shū)店、雕塑像、檢察院附近加密控制點(diǎn)，以便于測(cè)設(shè)，建立控制網(wǎng)。

（2）大地測(cè)量法。主要采用大地測(cè)量?jī)x器如經(jīng)緯儀、全站儀、測(cè)距儀等。鄭少高速連接線控制網(wǎng)采用測(cè)邊網(wǎng)，高程采用測(cè)距三角高程，按照觀測(cè)技術(shù)要求進(jìn)行施測(cè)。外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理并進(jìn)行平差計(jì)算。

（3） GPS靜態(tài)測(cè)量法。GPS靜態(tài)測(cè)量法就是根據(jù)制定的觀測(cè)方案，將三臺(tái)天寶4800GPS接收機(jī)安置在待定點(diǎn)(a2,c1,c2,c3)上同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，直至將所有環(huán)路觀測(cè)完畢。觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)平差計(jì)算得到54北京坐標(biāo)系的坐標(biāo)。

（4）大地測(cè)量法與GPS測(cè)量法結(jié)果比較可知：由于兩種測(cè)量方法本身的測(cè)量誤差和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型誤差以及在平差計(jì)算中觀測(cè)量權(quán)配置等因素引起兩種測(cè)量方法的結(jié)果存在一定的差值，由于其三維坐標(biāo)差值均小于±10mm，因此可以滿足鄭少高速連接線加密施工控制網(wǎng)的精度要求。

（5） GPS的動(dòng)態(tài)測(cè)量（RTK）在滎密路新建工程的應(yīng)用。滎陽(yáng)－新密路新建工程周?chē)貏?shì)起伏較大，在嵩山大道以北JD4～JD5區(qū)間穿越五十公頃面積的植物公園，大范圍的密林、密灌地使通視較為困難，而規(guī)范對(duì)附合導(dǎo)線長(zhǎng)、閉合導(dǎo)線長(zhǎng)及結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線間長(zhǎng)度等有嚴(yán)格規(guī)定，一般對(duì)于高等級(jí)公路均要求達(dá)到一級(jí)導(dǎo)線要求。這樣，導(dǎo)線附合或閉合長(zhǎng)度和結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線結(jié)點(diǎn)間距等指標(biāo)都有嚴(yán)格規(guī)定，這種要求一般在實(shí)際作業(yè)中難以達(dá)到，往往出現(xiàn)超規(guī)范作業(yè)。新密市瞻望測(cè)繪公司于2002年用10人花費(fèi)20天時(shí)間，用全站儀和測(cè)距儀通過(guò)導(dǎo)線形式完成了該路段進(jìn)行了控制測(cè)量。2002年在工程開(kāi)工前對(duì) 該路段實(shí)施GPS的RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量，對(duì)中線進(jìn)行恢復(fù)和校核。以已知控制點(diǎn) JD4、JD5為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后在基準(zhǔn)點(diǎn)JD4上架設(shè)GPS基準(zhǔn)臺(tái)，用GPS1H和GPS2兩臺(tái)天寶（ Trimble）4800GPS接收機(jī)分別安置在控制點(diǎn)上，測(cè)出點(diǎn)HZ4、ZD7、ZD8、ZD9、ZD10、ZH5、的三維坐標(biāo)，每點(diǎn)測(cè)量時(shí)間為5s。根據(jù)所測(cè)坐標(biāo)計(jì)算出相應(yīng)邊長(zhǎng)值。

為驗(yàn)證公司2002年的對(duì)滎密路新建工程在控制測(cè)量的精度，我們分別以JD4和JD5為基準(zhǔn)站對(duì)青屏山周?chē)用艿目刂泣c(diǎn)A、B、C、D、E也進(jìn)行了RTK測(cè)量，進(jìn)行了坐標(biāo)比較。

運(yùn)用GPS測(cè)量的基線有14條，邊長(zhǎng)差值最大為16mm。控制點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)量點(diǎn)數(shù)7點(diǎn)，除E點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有人為的破壞痕跡外，三維坐標(biāo)能夠比較的元素有27個(gè)，差值小于施工測(cè)量規(guī)范規(guī)定的要求，從以上比較可知，RTK測(cè)量可以用于工程的控制測(cè)量是非常有效的新技術(shù)。原來(lái)10人20天的外業(yè)任務(wù)，使用GPS測(cè)量?jī)H用5人6小時(shí)時(shí)間，可見(jiàn)利用GPS測(cè)量能大大提高作業(yè)的效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了高等級(jí)公路測(cè)設(shè)質(zhì)量。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)GPS測(cè)量的應(yīng)用事例的探討，可以看出GPS在公路工程的控制測(cè)量上具有很大的發(fā)展前景：

(1) GPS作業(yè)有著極高的精度。它的作業(yè)不受環(huán)境和距離限制，非常適合于地形條件困難地區(qū)、局部重點(diǎn)工程地區(qū)等。

(2) GPS測(cè)量可以大大提高工作及成果質(zhì)量。它不受人為因素的影響。整個(gè)作業(yè)過(guò)程全由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)控制，自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動(dòng)平差計(jì)算。

(3) GPSRTK技術(shù)將徹底改變公路測(cè)量模式。RTK能實(shí)時(shí)地得出所在位置的空間三維坐標(biāo)。這種技術(shù)非常適合路線、橋、隧勘察。它可以直接進(jìn)行實(shí)地實(shí)時(shí)放樣、中樁測(cè)量、點(diǎn)位測(cè)量等。

篇5

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；公路橋梁；測(cè)量；應(yīng)用

Abstract: in the people's social life, GPS application more is everywhere. The observatory, communication system base stations, television stations available GPS precise timing; For road, bridge and tunnel construction of a large number of engineering measurement in use GPS will be more precise after; A GPS field exploration, urban planning becomes more simple and accurate surveying and mapping; GPS in the modern transportation more indispensable, vehicle navigation, scheduling, monitoring, Marine ocean navigation, ports and inland water diversion, an airline navigation, landing control are due to play the application of GPS and more security is convenient.

Keywords: GPS technology; Highway bridge; The survey; application

中圖分類(lèi)號(hào)：X734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、GPS技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)，即GPS，是由美國(guó)國(guó)防部組織研制和實(shí)施的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全球、全天候、連續(xù)的實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位。全球?qū)Ш较到y(tǒng)集當(dāng)代先進(jìn)的空間、通信、微電子、精密時(shí)間和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，其影響已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域．應(yīng)用前景十分廣泛。目的，GPS己成為國(guó)際通行的用于監(jiān)控車(chē)輛的有效設(shè)備。近年來(lái)．我國(guó)的GPS應(yīng)用發(fā)展勢(shì)頭迅猛，短短幾年，GPS在我國(guó)的應(yīng)用從少數(shù)科研單位和軍用部門(mén)迅速擴(kuò)展到各個(gè)民用領(lǐng)域。為先進(jìn)的測(cè)量手段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，成功地應(yīng)用于土地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)測(cè)量、工程變形測(cè)量、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科。

二、GPS 定位原理

利用GPS進(jìn)行定位的基本原理，是以GPS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)天線之間距離(或距離差)的觀為基礎(chǔ)，并根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)來(lái)確定用戶接收機(jī)天線所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，即待定點(diǎn)的三維坐標(biāo)(x，y，z)。由此可見(jiàn)，GPS定位的關(guān)鍵是測(cè)定用戶接收機(jī)天線至GPS衛(wèi)星之間的距離。 為了滿足高精度測(cè)量的需要，目前廣泛采用的是相對(duì)定位法。相對(duì)定位是若干臺(tái)接收機(jī)同步跟蹤相同的GPS衛(wèi)星以確定各接收機(jī)間相對(duì)位置的一種方法。在絕對(duì)定位中，測(cè)量結(jié)果會(huì)受到衛(wèi)星軌道誤差、鐘差及信號(hào)傳播誤差的影響，但這些誤差對(duì)觀測(cè)量的影響具有一定的相關(guān)性，因此，若利用這些觀測(cè)量的不同線性組合進(jìn)行相對(duì)定位，可有效地消除或減弱這些誤差的影響，提高GPS定位的精度。

三、GPS技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用

建造大、中型橋梁時(shí)，因河道寬闊，橋墩要在河水中建造，且墩臺(tái)較高、基礎(chǔ)較深、墩間跨距大、梁部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，對(duì)橋軸線測(cè)設(shè)、墩臺(tái)定位等要求精度較高。為此，需要在施工前布設(shè)平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，用較精密的方法進(jìn)行墩臺(tái)定位和架設(shè)梁部結(jié)構(gòu)。

1、平面控制測(cè)量

橋梁平面控制網(wǎng)的圖形一般為包含橋軸線的雙三角形和具有對(duì)角線的四邊形或雙四邊形，如圖所示(圖中點(diǎn)劃線為橋軸線)。如果橋梁有引橋，則平面控制網(wǎng)還應(yīng)向兩岸內(nèi)邊延伸。觀測(cè)平面控制網(wǎng)中所有的角度，邊長(zhǎng)測(cè)量則可視實(shí)地情況而定，但至少需要測(cè)定兩條邊長(zhǎng)。最后，計(jì)算各平面控制點(diǎn)(包括兩個(gè)橋軸線點(diǎn))的坐標(biāo)。大型橋梁的平面控制網(wǎng)也可以用全球定位系統(tǒng)(GPs)測(cè)量技術(shù)布設(shè)。工程控制測(cè)量是為大比例尺地形測(cè)量或?yàn)楣こ探ㄖ锏氖┕し艠蛹白冃斡^測(cè)等專(zhuān)門(mén)用途而建立控制網(wǎng)。

工程平面控制網(wǎng)一般可以分為：二、三、四等及一、二級(jí)網(wǎng)；二、三、四等三角網(wǎng)及一、二級(jí)小三角網(wǎng)；三、四等導(dǎo)線及一、二、三級(jí)導(dǎo)線；二、三、四等三邊網(wǎng)及一、二級(jí)小三邊網(wǎng)。然后再布設(shè)圖根小三角網(wǎng)或圖根導(dǎo)線。應(yīng)調(diào)查收集測(cè)區(qū)已有的地形圖和高一級(jí)的控制點(diǎn)的成果資料，把控制點(diǎn)展繪在地形圖上，然后在地形圖上擬定導(dǎo)線的布設(shè)方案，最后到野外去踏勘，實(shí)地獲得、修改、落實(shí)點(diǎn)位和建立標(biāo)志。如果測(cè)區(qū)沒(méi)有地形圖資料，則須詳細(xì)踏勘現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)已知控制點(diǎn)的分布、測(cè)區(qū)地形條件及測(cè)圖和施工需要等具體情況，合理的選定導(dǎo)線點(diǎn)的位置。

2、GPS橋梁控制網(wǎng)布設(shè)

GPs控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)是進(jìn)行GPs測(cè)量的基礎(chǔ)。它應(yīng)根據(jù)用戶提交的任務(wù)書(shū)或測(cè)量合同所規(guī)定的測(cè)量任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。共內(nèi)容包括測(cè)區(qū)范圍、測(cè)量精度、完成時(shí)間等。設(shè)計(jì)的技術(shù)依據(jù)是國(guó)家測(cè)繪局頒發(fā)的《全球定位系統(tǒng)(GPs)測(cè)量規(guī)范》及建設(shè)部頒發(fā)的《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》。根據(jù)控制網(wǎng)的實(shí)際與橋位區(qū)的地形條件以及橋梁本身的特點(diǎn)，進(jìn)行圖上初步設(shè)計(jì)，然后到實(shí)地踏勘選點(diǎn)。

3、選點(diǎn)

網(wǎng)點(diǎn)位的選擇，對(duì)于保證觀測(cè)工作的順利進(jìn)行和可靠地保持測(cè)量成果，具有重要的意義。在選點(diǎn)工作開(kāi)始之前，應(yīng)充分收集和了解有關(guān)測(cè)區(qū)的地理情況以及原有控制點(diǎn)的分布和保存情況。接著是根據(jù)城市或工程建設(shè)與發(fā)展的需要，以及已經(jīng)確定的精度指標(biāo)和網(wǎng)形設(shè)計(jì)，在選點(diǎn)圖上（一般為中小比例尺地形圖）上概略地描繪出鄖孕雜網(wǎng)的點(diǎn)位，同時(shí)考慮到以測(cè)區(qū)內(nèi)已有的高級(jí)控制點(diǎn)作為起始點(diǎn)，最好是均勻分布在測(cè)區(qū)內(nèi)的，以便將鄖孕雜測(cè)量成果與用戶坐標(biāo)系較好地聯(lián)系起來(lái)。然后才是實(shí)地踏勘和標(biāo)定點(diǎn)位。

4、網(wǎng)形設(shè)計(jì)

常規(guī)控制測(cè)量中，控制網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)十分重要。而在GPs測(cè)量時(shí)由于不需要點(diǎn)間通視，因此圖形設(shè)計(jì)靈活性比較大。GPs網(wǎng)設(shè)計(jì)主要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)網(wǎng)的可靠性設(shè)計(jì)。GP5測(cè)量有很多優(yōu)點(diǎn)，如測(cè)量速度快，測(cè)量精度高等，但是由于是無(wú)線電定位，受外界環(huán)境影響大，所以在圖形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮成果的準(zhǔn)確可靠和有較可靠的檢驗(yàn)方法。GPs網(wǎng)一般應(yīng)通過(guò)獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。GPs網(wǎng)的布設(shè)通常有點(diǎn)連式、邊連式及邊點(diǎn)混合連接等多種方式。

點(diǎn)連式指相鄰?fù)綀D形(多臺(tái)儀器同步觀測(cè)衛(wèi)星獲得基線構(gòu)成的閉合圖形)僅用一個(gè)公共點(diǎn)連接，以這種方式布網(wǎng)所構(gòu)成的圖形幾何強(qiáng)度很弱，沒(méi)有或極少有非同步圖形閉合條件，一般不單獨(dú)使用。

邊連式是指同步圖形之間由一條公共邊連接。這種方案所布的GPs網(wǎng)形幾何強(qiáng)度較高，有較多的復(fù)測(cè)邊和非同步圖形閉合條件。但是在相同的儀器臺(tái)數(shù)條件下，觀測(cè)時(shí)段比點(diǎn)連式大大增加，效率較低。

邊點(diǎn)混合連接指將點(diǎn)連接和邊連接有機(jī)結(jié)合起來(lái)，組成GPs網(wǎng)的一種布網(wǎng)方式。這種布網(wǎng)方式既能保證網(wǎng)的幾何強(qiáng)度，提高網(wǎng)的可靠指標(biāo)，又能減少外業(yè)工作量，降低成本，是一種較為理想的布網(wǎng)方法。

四、GPS技術(shù)在橋梁測(cè)量應(yīng)用中的展望

當(dāng)今，橋梁建設(shè)技術(shù)以及施工工藝越來(lái)越先進(jìn)，大橋建設(shè)地點(diǎn)周?chē)牡乩憝h(huán)境又極為復(fù)雜，傳統(tǒng)經(jīng)典的測(cè)量手段己經(jīng)很難滿足橋梁建設(shè)的需要GPS技術(shù)的迅速發(fā)展，為橋梁控制測(cè)量提供了先進(jìn)高效的測(cè)量手段。將GPS相對(duì)定位技術(shù)應(yīng)用于橋梁的控制測(cè)量中，不僅極大的推動(dòng)了GPS技術(shù)本身的發(fā)展，而且對(duì)橋梁的控制測(cè)量也具有極大的意義。

參考文獻(xiàn)

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