gps在隧道控制测量中的应用

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1、GPS在隧道控制测量中的应用江妙军（宁波市测绘设计研究院浙江宁波315000）摘要:在隧道控制测量中，测IX环境常常难以满足常规测量所需的通视条件，特别是在有些地区，测区自然环境恶劣、交通不便，使用常规方法进行隧道控制测量难以达到精度要求。而GPS测量不但不需要通视，具有省时、省事等优点，大量节约了人力、物力，对隧道洞口外控制网的布测产生了革命性的变革，极大地提高了勘测精度和勘测效率，具有巨大的技术优势和应用前景。木文分析了隧道控制测量中的GPS技术及其测量要点，并以实际工程为例探讨了其应用。关键词

2、：GPS；隧道；控制测量一、隧道控制测量中的GPS技术隧道的平面控制测量最初采用铟钢线尺测量基线，再用高精度经纬仪测角布设三角锁进行控制测量；随着电子技术的发展,红外线测距仪、全站仪广泛应用于测量领域，精密导线测量逐渐取代了选点困难,劳动强度大的三角锁测量。虽然精密导线测量比三角测量在一定程度上提高了测量效率，但由于隧道工程大多位于崇山峻岭地形复杂地IX，地面控制测量仍存在以下两方面的问题，一是由于通视困难，选点时必须寻找高点甚至建立高标，劳动强度大，花费的工时长，效率低；二是工程性质决定了控制网的

3、布设形式为狭长延伸形，从而减弱了控制网的图形强度，使控制点测量的精度很难提高。这种低效率、高费用、精度差的作业模式与高效率、低成木、高精度的现代测量发展趋势不相适应。随着GPS全球定位技术的快速发展，一种全新的测量技术一一GPS测量技术逐渐应用到工程定位中。GPS测量不需要点与点之间的通视，特别是对于贯穿树木茂密通视网难地区的隧道控制测量，使选点工作具有很大的灵活性，隧道进出口各布设三个点设站观测即可满足控制测量要求，并且GPS测量不受天气条件的限制，可全天候作业。其高精度，高效率的突出特点表现出传

4、统测量模式无法比拟的优越性，给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。釆用GPS进行长大隧道洞外平面控制测量己成为S前隧道控制测量的主要发展趋势。二、隧道GPS测量要点（一）GPS控制网网型设计隧道GPS网一般应通过独立基线构成闭合图形，所有控制点均由同步环或异步环相联，并组成空间三角形和空间大地四边形以加强网的几何结构强度。网中不应存在自由基线（自由基线不具备发现粗差的能力）,某一闭合条件中的基线数不可过多，避免导致各边粗差在求闭合差时相互抵消,不能起到发现粗差的作用。网中各点最好至少应通过3条独立基线

5、，以保证检核条件，提高网的可靠性，使网的精度、可靠性较均匀。每个控制点应独立观测至少两个时段。在GPS网的观测方案设计中，应考虑最佳观测吋段，考虑到同吋能接收5颗以上卫星的信号的观测吋段。衡量观测吋段好坏的标准是精度衰减因子（DOP）值,对于静态定位来说主要是几何精度衰减因子GDOP的大小,GDOP值一般应小于4,应避免在某一时段出现GDOP陡然变化的情况。（二）GPS隧道控制网选点要求选点是在原奋的控制点里根据实测和规范要求进行筛选。为确保GPS观测质量，提高工作效率,方便施工测量，隧道GPS控制

6、网选点吋应注意以下几点：（1）测点之间不要求-定通视，可根据需要舍弃距离较近的中间点，也可在距离较远的点间灵活加密控制点；（2）测点周围不能奋较高的障碍物，以免信号被遮挡或吸收，一般以障碍物高度角大于15°作为控制标准；（3）选点吋都要远离如电视塔或高压电线等，以免受其干扰而影响测量精度；（4）点位应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方，以便观测和日后使用；（5）点位冋时要选在远离高反射环境（如大面积水体和建筑物的玻璃幕墙等）处，以免造成多路径效应而影响测量精度；（6）选点结束后

7、,对加密点要按规范要求埋设标石，并填写点之记。（三）观测GPS接收机在进行观测前，首先要对仪器进行标定和校正，以期最人限度地减小系统误差。然后，再根据GPS作业调度表的安排进行观测。前面的GPS测量原理中提到：1台GPS接收机通过接收3颗以上卫星信号就可以进行坐标定位测量。而事实上，单机测量的误差非常大，不能为工程测量所用。一般采用3台或4台以上接收机同步进行观测，这样可以极人的提高测量精度。（四）基线解算与检核基线解算后及吋检查精度、重复观测边互差、同步环和异步环闭合差是杏符合技术设计要求，不符合

8、要求的全部重新观测或补测。（五）网精度评定在进行GPS测量过程中，每天都及吋将当天采集到的测量数据进行质量分析，检核环闭合差，以确保外业观测数据质量的可靠性。三、GPS在隧道控制测量中的应用（一）工程概况某隧道右线全长3765m,进口里程K1+820、出口里程K5+585;测区跨A山山脉，山势陡峭，森林茂密,植被覆盖率达90%以上，气候多变，昼夜温差较大，交通不便，两端口间无捷径相通，分别需绕道路径达40余km和80km。在此条件下，用常规方法进行隧道控制测量，难达到