浅谈GPS在建立公路平面控制网中应用

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1、浅谈GPS在建立公路平面控制网中应用摘要:从髙效性的理念出发，探讨GPS在建立公路平面控制网中的应用，并从选点、观测、平差、验收等阶段介绍GPS测量优势在建立控制网中的应用。关键词：公路平面控制网GPSRTK高效性中图分类号:U412文献标识码：A文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0031-01随着我国经济的发展，公路建设逐渐增多，精密高效的测量仪器也不断涌现。传统测量仪器抗天气、地形干扰能力不足、测量精度受人为因素影响大、单位时间内工作效率不高，这些都增加了建立公路平面控制网的

2、难度，经常出现控制网整体技术指标满足规范，但局部区域内精度不高，影响该区域内对桥隧等重要构造物的控制，存在安全隐患，影响工程进度。因此，在公路平面控制网建立之初就应注重选择高精度、髙效率的测量仪器和测量方法，消除可能影响重要构造物的安全隐患，高效地建立高精度、可靠的公路平面控制网，保证公路工程建设质量和工期要求。本文从高效性的理念出发，介绍GPS在建立公路平面控制网中的应用。1建立基于高效性的建网理念随着城市间经济联系不断加深，城市群间公路建设也不断增多，建立公路平面控制网会遇到控制网范围较大、建

3、网工期较长等困难，一些建网的理念、方法，需要及时更新。测量仪器也需要更新，全球定位系统(GPS)具有精度高、抗干扰能力强、操作简单等特点，较传统测量仪器更可靠、稳定、高效；其对应的建网方法也需要更新，如根据建网级别，选择合适的布网方式；此外，在建网之初就应考虑气象、地貌、交通、卫星、路线等因素，对控制点观测的影响。避免诸如控制点周围成片存在高度角大于15°的障碍物、距离大功率无线电发射源过近等情况，影响卫星信号的接收，降低控制网的精度。同时，在建网之初，也应考虑控制点点位是否利于公路勘测放线与施工

4、放样，以达到提高建立控制网和工程建设效率。2以各规范作为GPS控制网设计的基础由于近年全球定位测量技术的飞速发展，现行《公路全球定位系统(GPS)测量规范》(JTJ/T066—98)对RTK等测量方法、技术要求，没有技术指标的约束,所以在控制网设计过程中应参照《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18134—2009)、《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规程》(CH/T2009—2010)等相关要求，规范操作，保证控制网精度。《公路全球定位系统(GPS)测量规范》将控制网划分为四个等级

5、，建网前应依据公路等级及技术设计书要求，选取控制网的级别。遵照不同等级控制网对每对相邻点平均距离d的要求选点，最小距离不应小于平均距离的1/2,最大距离不宜大于平均距离的两倍，固定误差a、比例误差b规范也都列出容许值，通过相邻点间弦长标准差计算公式，评定GPS控制网的可靠性，从而不断优化控制网。目前世界上有美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲GALILEO,我国的CNSS四大导航系统，各大系统各有优势。我国的北斗、欧洲的伽利略和俄罗斯的格洛纳斯都处于完善期。现阶段普及率高、性能稳定的导航系统仍为

6、美国的GPS,经过载波相位差分技术及后期处理，测量精度可以达到厘米级，满足规范对工程建设的要求。无论采用何种导航系统，大地坐标系转换到所选平面坐标系时，测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km时，应采用高斯正投影3°带平面直角坐标系；若大于2.5cm/km,应采用补偿坐标系统，椭球中心、轴向和扁率应满足规范，与国家参考椭球相同。若公路工程路线过长，应该将其分为多个投影带，并在交界带附近设置一对相互通视的GPS点，以达到提高建网精度，增加建网效率的作用。(1)选点。控制网能否高效地建立，控制点位置

7、的选定是关键。选点前应收集测区内气象、地质、交通、通信等资料，结合路线走向、构造物等因素，进行踏勘,并实地核对、调整、确定点位。点位要有利于采用其他测量方法扩展和联测；点位周围不应有强烈干扰卫星信号的物体，距微波站、髙压线塔不应低于400m,距低压电力线路不应低于50m等；同时，点位周围视野应开阔，不应有高度角大于15。的成片障碍物，防止影响接收机对卫星信号的接收；点位也应有利于公路勘测放线与施工放样，距路中线不小于50m,且不大于500mo埋石应参照规范具体要求操作，以免被人为损坏，不利于工程顺

8、利的开展。(2)观测。观测前应编制严谨、详细的观测计划。编制卫星可见性预报,预测卫星号、高度角、方位角、点位强度因子等，确定最佳观测时间，以排除非人为因素对观测数据的影响，提髙建网效率和精度。若采用静态或快速静态测量，观测时间应满足不同等级控制网对观测时间的要求。观测结束后应及时对观测数据进行处理和质量分析，检查其是否符合规范。M台接收机同步观测同一时段可以算出M(M-l)/2条GPS基线向量边，并计算出同步环坐标分量闭合差。利用公式WXWn5・o；WyWn5・o；WzW(n5)・