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1、公路GPS控制网建立方法和应用ChinascienceandTeChnOlOgyRovic~v公路GPS控制网建立方法和应用柴宝明(山东翱特实业有限公司王芳山东烟台264006)应用技术-■I[摘要]GPS定位系统作为新形式测量系统,已在全球各行业得到广'泛应用,在公路工程测量中哇l得到了迅速推』,就GFS定位系统在公路1.程测量中的应用加以探讨.[关键词]GPS定位系统公路工程测量应用中图分类号:U495文献标识码:A文章编号:1009—9i4X(2009)32—0237—02GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监
2、控系统两大部分组成.除此之外,测量用户当然还应有卫星接收设备.空间卫星群GPS的空间卫星群由24颗高约20万公里的GPS卫星群组成,并均匀分布在6个轨道面上,各平面之间交角为6O度,轨道和地球赤道的倾角为55度,卫星的轨道运行周期为lI小时58分,这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以接收4到ll颗GPS卫星发送出的信号.GPS的用户部分由GPS接收机,数据处理软件及相应的用户设备如计算机,气象仪器等组成,其作用是接收GPS卫星发出的信号,利用信号进行导航定位等.1.GPS嬲量的技术特点相对于常规的测量方法来
3、讲,GPS测量有以下特点:1.1测站之间无霈通视测站间相互通视一直是测量学的难题.GPS这一特点,使得选点更加灵活方便.但测站上空必须开阔,以使接收GPS卫星信号不受干扰12定位精度高一般双频GPS接收机基线解精度为5nlm+IPPffl,而红外仪标称精度为5mm+Sppm,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS测量优越性愈加突出.大量实验证明,在小于5O公里的基线上,其相对定位精度可达12X10—6,而在100~500公里的基线上可达i0-6～i0-7.1,3观测时间短在小于20公里的短基线上,快速相
4、对定位一般只需5分钟观测时间即可.I.4提供三维坐标GPS测量在精确测定观澳5站平面位置的同时,可以精确测定观测站的大地高程.1.5操作简便GPS测量的自动化程度很高.在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器,量取仪器高和监视仪器的工作状态,而其它观测工作如卫星的捕获,跟踪观测等均由仪器自动完成.2.GPS蔫量克曩康有蔫量方法缺陷公路路线一般处在一条带状走廊内.其平面控制测量往往采用导线形式,这包括附合导线,闭合导线,结点导线等导线网形式.对于重要构造物如大桥,特大桥,长大隧道等,也有布设成三角网,线形锁等形式.21
5、常规测量方法的缺陷2.I.I规范对附合导线长,闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定,一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求.这样,导线附合或闭合长度最长不得超过10公里,结点导线结点间距不能超过附合导线长度的0.7倍.这种要求一般在实际作业中难以达到,往往出现超规范作业.2.I.2搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统,往往国测,军测,城市控制点混杂一起,这就存在系统间的兼容性问图I题,如果用不兼容的起算点,势必影响测量质量.2.1.3国家大地点破坏严重,影响测量作业.由于国家基础控制点,大
6、多为五六十年代完成,经过3O多年,有些点由于经济建设的需要被破坏,有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏.在这些地区进行路线测量作业,往往在5O公里以上均找不到导线的联测点.这样路线控制测量的质量得不到保证.利用GPS测量能克服上述列举的缺陷,并提高作业的效率,减轻劳动强度,保证了高等级公路测设质量.3,外韭涓量GPS~[-业测量前,根据星历预报,编制调度命令,观测时要严格调度命令执行,GPS控制网采用先埋石后观测的方式进行,观测时采用首级网和导线网同时观测完毕,首级网的每条基线同步观测40～6O分钟,导线网的每条基线观
7、测20~30分钟,所有首级网的控制点都进行重复观测,重复设站率为100%,满足GPS定位重复设站的要求.其观测方式如图l所示:先安置两台接收机在GPS01,GPS02上作为固定站,另外两台接收机作为流动站进行移动观测,流动站之间彼此独立,每一个流动站与固定站之间同步一定时间后搬至下一个点,以此类推,等两台流动站到达GPS03,GPS04后与GPS01,6PS02站上的接收机同步观测一段时间组成首级控制网.同时还尝试用另外一种观测方式进行观测.其观测方式如图所示:6PS首级网的观测方式与前一种观测方式…样,在进行导线网
8、观测时采用四台接收机都移动的观测方式,先在GPS01;GPS02:D001;D002站上安置接收机,同步观测一个时段,D001,D002站上的接收机不动,其余两台接收机往前搬至D003:D004.上再同步观测一个时段,以次类推.就两种观测方式比较而言,不管是从速度:效率,还是其它方面,前一种观测方式要比后一种观测方式快得多,同时后一种观测方式会
