發布時間:2022-04-25 11:28:17
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇控制測量論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、測量技術
工作在工程項目施工過程中的特點在工程項目施工中的控制測量技術包括高程測量和平面測量等。高程測量一般采用往返測量法,平面測量則是常用測回法來對轉角和控制點坐標等項目進行測量。平面坐標系統能夠以規劃設計書中確定的控制點為依據直接建立,或者以實際施工需要為依據,建立獨立的平面坐標系統。需要注意的是,獨立的平面坐標系統要規劃設計書中確定的坐標系統存在換算關系。例如在高速公路建設工程的控制測量技術中,測量計劃是一種指導性的綱領文件,對于各個施工階段測量工作的開展起到指導作用,這是保障控制測量技術工作順利完成的準備工作。工程項目的策略計劃內容有工作程序、工作內容以及相關管理制度等。在進行策略計劃的編制工作時,首先需要對工程項目所在地區進行詳實的勘察,熟練掌握具體規劃以及設計圖紙的要求,而后結合具體工程項目的內容與特征,充分考慮所有影響因素,編制有較強針對性與實際操作性的測量計劃。與此同時,還需要保證測量計劃適應目前工程建設方面的相關規定與標準。此外,工程施工在檢測與放樣方面的根據是設計單位提供的水準點與導線,控制測量技術工作的監理工程師應當與設計單位進行現場交接樁,而后以相關規范與標準的要求為依據進行復測,若復測結果與相關要求相符合,則可提交成果報告,如果在復測中發現問題,應當及時地將問題反映給設計單位,以便商議解決方案。另外,在進行控制測量技術工作時,必須嚴格遵守工程測量的相關規范和標準。
二、市政道路改造工程的特殊測量
環境分析市政道路的改造工程是在道路建設已完成的基礎上成立的,因此工程施工的場地已經明確。由于市區中的道路路段需要改造力度更大,加上政府出于對便利市民通行以及美化城市建設等方面的考慮,因此施工地點更加集中于市區之內。下面將具體對控制測量技術在市政道路改造工程中比較特殊的測量環境進行分析。(1)動遷工作特殊。市政道路改造的動遷問題非常突出。在實際的工程施工中,沒有完全確定各個部分的動遷位置和時間,甚至在一些項目一經開始施工時也沒有明顯的進展。(2)施工工期特殊。市政道路的施工改造對市民出行和車輛通行有很大的影響,為了避免對市民帶來巨大的不便,市政道路改造的工期要求就會很緊張,施工單位需要在保證工程質量的同時,在合理范圍內縮短施工的工期。(3)測量標記的特殊。前文已經提過,市政道路改造的路段比較集中于繁華的市區之中,周邊建筑物很多,所以在進行控制測量技術時,很難用常規的方式進行測量的標記處理工作。(4)交通與人員方面的特殊。由于市區人員較為密集,施工場地又必須禁止通行,這在交通能力產生了一定的影響,并且施工現場人員復雜,因此在施工時也應注意處理好人員與交通方面的關系。
三、對于控制測量技術工作中關鍵問題的處理
(1)處理動遷問題。一般情況下,市政道路改造的目的主要有提高路段性能和帶動周邊狀況兩種。市政道路改造工程中,做好控制測量技術工作需要相關人員對市政道路所在地的動遷狀況有一個全面的了解,明確道路改造目的,結合道路的改造意圖是推理動遷工作中可能出現的問題的重要基礎。(2)處理建筑物問題。市政道路改造工程中,施工現場多呈條狀分布,現場周邊的建筑物較為密集地分布在道路兩側。在此基礎上選取加密控制點時,可以于道路路口或者巷口等位置進行加密控制點的引出,以此保證加密控制點在施工現場的變動中始終能夠得到及時的補設,從而保證工程施工進度不會因加密控制點的缺失而遲滯。(3)處理環境問題。市政道路改造工程的施工地點多位于市區中心較為繁華的地段。為了維護城市環境,以及保障施工地點周圍環境的美觀性,因而在設置與記錄加密控制點時,盡量不在建筑上做出明顯的記號或者標志,在最大限度內保證加密控制點的隱蔽性。除此之外,現場測量人員在以文字或者圖像的形式進行對隱蔽性加密控制點的記錄后,要做好與控制測量技術人員的交接工作,從而保證加密控制點在工程施工中的控制測量技術中能夠得到穩定、可靠的使用。
四、小結
如今社會經濟發展速度快速,城市化建設也在不斷推進,城市工程施工項目的質量要求日漸提高。控制測量技術工作的精確性也越來越重要,并且貫穿著整個工程施工的過程。只有保證控制測量技術工作的質量,才能保證工程施工整體質量能夠在合理和可靠的情況下,安全穩定地進行。
作者:張甲 張俊濤 單位:沈陽經濟技術開發區規劃建筑設計有限公司
摘要:在一個建筑項目的管理中需要很多的管理環節,而這些環節中最重要的就是建筑測量管理,建筑測量具有一定的復雜性,讓測量工作獲得更多人的關注。測量影響著建筑的結構以及等級,而且也與建筑的安全息息相關,因此在建筑施工的時候,絕對不能忽視測量工作,相反在測量上要加強管理,而且控制測量中每一個環節,使建筑能夠完全在設計的要求下施工。
關鍵詞:建筑;施工場地;控制測量;技術
在建筑施工前一個準備的工作就是對工程進行放線測量,但是在測量中要保證建筑一直與地面是垂直的狀態,而且建筑的形狀是幾何形狀。在測量建筑的截面尺寸時,要注意尺寸在施工的要求內。建筑的施工放樣要有一定的依據,測量控制網就能夠保證測量的結果在一個標準的精度下。而測量控制網需要使用施工單位的控制紅線,同時還要以其提供的建筑具體坐標為基準點。這個測量網中要包括工程的垂直度以及建筑的軸線等。
1建筑施工測量的特點
施工平面控制網既可以單獨建立,也可用原有地面測圖控制網替代。但由于測圖網的密度和精度有時不能滿足施工測量要求,需要增補控制點,并重新對網進行高精度測量,然后再以平面控制網數據測設出主軸線。
2測量坐標系統及坐標換算
2.1施工坐標系統。在設計和施工部門,為了工作上的方便,常采用一種獨立坐標系統,稱為施工坐標系或建筑坐標系。施工坐標系的縱軸通常用A表示,橫軸用B表示。施工坐標系的A軸和B軸,應與廠區豐要建筑物或者主要道路、管線方向平行。坐標原點設在總平面圖的西南角,使所有建筑物和構筑物的設計坐標均為正值。2.2測量坐標系統。目前工程建設中,測量坐標系有兩種情況,一種是采用全國統一的高斯平面直角坐標系統;另一種是采用測區獨立直角坐標系統如城市獨立坐標系。測量坐標系縱橫軸指向正北用X表示,橫軸用Y表示。2.3坐標換算。建筑坐標系與測量坐標系往往不一致,在建施工控制網時,常需要進行建筑坐標系統與測量系統的換算。
3施工場地平面控制
在平面控制施工場地上有幾種形式,一種是導線;一種是建筑基線;另外一種是建筑方格網,下面仔細的探討一下這幾種形式。3.1導線。因為我國所有的施工場地都普及的全站儀,因此場地的平面控制一般都成導線網的形式。而且導線的等級以及精度都要在標準的規定中,(1)如果建筑場地在1km2以上或者是場地是一個重要的工業區,那么場地建立的控制網一般都是屬于一級導線網。(2)如果建筑的場地在1km2以下或者場地屬于普通的建筑區,那么在場地建立的控制網屬于二級或者是三級導線網。(3)如果場地使用的導線網是原來的控制網,那么要對控制網進行檢測而且是反復的檢測,保證控制網的準確性。3.2建筑基線。如果建筑的場地面積不大,而且布置的也不是很復雜,同時建筑場地又是屬于平坦還比較狹長的,那么控制的方式采用建筑基線的形式。(1)設計建筑基線。設計人員設計建筑基線的時候,可以采用幾種形式,一種是三點成“一”形;三點呈“L”形;或這是四點成“L”形,還有一種是五點成“十”形。以上幾種形式是在設計基線中比較普遍的形式。a.建筑的基線應該與建筑物的軸線處于兩種狀態,一種是平行狀態;另外一種是垂直的狀態。b.建筑基線中的主要基點要保持在一個可以相互通視的狀態,基線的邊長在100mm至4mm之間。c.基線的主點如果不被施工所干擾,其位置就應該在主要的建筑物附近,并且要靠近建筑物。d.一個建筑基線的基線點應該在三個以上,這樣可以保證檢測人員可以隨時查看基點的變化情況。(2)建筑基線的測設。在測設建筑的基線上,一般測量人員都會使用平面點位放樣。首先在實際的場地標出基線點的具體位置,然后檢查基線的精度以及密度,檢查的方法有兩種,一種是角度檢查;另外一種是距離檢查。如果基點在同一個直線上,那么在中間的位置上安裝一個經緯儀乳溝沒有經緯儀也可以安裝全站儀,這樣可以保證測量人員能夠測量到基點的角度。當測量的角度與180度的差比24要大,那么就要適當的調整角度。如果測量的三個基點是垂直的狀態,那么垂直的交點上,測量與另外一個的夾角,當角度值與90度的差比24要大,同樣的也需要調整角度。在各個基點上檢查軸線長度主要是檢查軸線之間的距離,如果檢查出的結果與設計有差別,且誤差在萬分之一,那么就要調整軸線之間的距離。3.3建筑方格網。對于地形較平坦的大、中型建筑場區,主要建筑物、道路及管線常按互相平行或垂直關系進行布置。為簡化計算或方便施測,施工平面控制網多由正方形或矩形格網組成,稱為建筑方格網。利用建筑方格網進行建筑物定位放線時,可按直角坐標進行,不僅容易求得測設數據,且具有較高的測設精度。(1)建筑方格網設計。設計建筑方格網時,首先選定方格網的縱、橫主軸線,它是方格網擴展的基礎,選定是否合理,會影響控制網的精度和使用,因此應遵循以下原則:主軸線應盡量選在整個場地的中部,方向與主要建筑物的基本軸線平行,一條主軸線不能少于三個主點,其中一個必是縱橫主軸線交點,主點間距離宜過小,一般300~500m:縱橫主軸線要嚴格正交成90;主軸線的長度以能控制整個建筑場地為宜,以保證主軸線的定向精度。主軸線擬定后,可進行方格網線的布設。方格網線要與相應的主軸線成正交,網格的大小視建筑物平面尺寸和分布而定,正方形格網邊長多取100~200m,矩形格網邊長盡可能取50m或其倍數。(2)建筑方格網的測設。在測設建筑方格網時,先要測設主軸線MON,其方法與建筑基線測設方法相同,主軸線測設好后,分別在主軸線端點安置經緯儀或全站儀,均以0點為起始方向,分別向左、向右精密測設90°。為了進行檢核,還要在方格網點上安置經緯儀或站儀,測量其角是否為90°,并檢查各相鄰點間的距離,看其是否與設計邊長相等,誤差均應在允許范圍之內。此后再以基本方格網點為基礎,加密方格網中其余各點。
4施工場地高程控制
建筑場地的高程控制測景就是在整個場區建立可靠的水準點,形成與國家或城市高程控制系統相聯系的水準網。水準點的密度應盡可能滿足安置一次儀器即可測設出所需的高程點。施工場地高程控制一般布設成兩級,分別稱為首級水準網和加密水準網。首級水準網作為整個場地的高程基本控制,一般情況下采用四等水準測量方法,并埋設永久性標志,若因設備安裝或下水管道鋪設等測量精度要求較高時,可在局部范圍采用三等水準測量方法。加密水準網以首級水準網為基礎,可按圖根水準的要求進行布設,一般情況下,建筑方格網點及建筑基線點亦可兼作加密水準網點。
綜上所述,建筑中的測量工作實質上就是測繪工作,但是其工作的性質與建筑的質量有關,而且對于一個過程來說。建筑施工的全過程都要涉及到測量工作,因此在施工的場地要建立測量體系,并且保證測量的結果。
作者:韓先甲 單位:大慶市勘測設計院
《科技創業家雜志》2014年第九期
1井下平面控制測量的方法
在通常條件下,大型礦井的井下要全部采用7"級導線作為基本控制導線,導線全部采用閉合導線或復測支導線。為確保控制點的穩定、可靠,基本控制導線點通常采用2m錨桿打進巷幫或巷道頂板,外露150mm~200mm,再把特制的測點安置在外露端。井下基本控制導線測量所用儀器全部采用2"級防爆經緯儀(全站儀),采用測回方法實施測量。大型采區,采用綜合機械化采煤的工作面走向長,如某礦走向超過3000m,采用帶式輸送機運輸。在此種礦井,采區控制導線全部按照7"級導線技術要求施測。爆破采煤工作面走向比較短,采區控制導線采用15"級導線技術要求施測。采區控制導線要隨巷道掘進30-100m延長一次;安設激光指向儀的頭面視巷道情況要適當延長距離,但最長不可超過200m。中型采區采用30"級導線作為采區控制。井下導線測量的外業是選點、埋點、測角、量邊和碎部采集。內業包括計算與繪圖。井下導線點一般設在頂板上,導線點分永久點和臨時點。導線點要統一編號,并用油漆明顯地標志在點的附近。測角用經緯儀或全站儀,用測回方法。因測點通常設在頂板上,因此經緯儀要有鏡上中心,以便在測點下對中。
量邊用檢定過的鋼尺進行。以鋼尺測量井下基本控制導線的邊長時,實測的邊長要加入鋼尺比反改正、溫度改正、拉力改正、垂曲改正、傾斜改正,再導線邊長化算到投影水準面和高斯投影面上。井下鋼尺量邊費時費力。在較長距離的直線巷道中采用光電測距儀測距,可以克服鋼尺量邊的困難,還能提高量邊的精度和效率。如果采用光電測距儀測距,測量的距離要加入溫度、氣壓、儀器常數、地球曲率、大氣折光等改正,也需要傾斜改正,將導線邊長化算到投影水準面和高斯投影面上。經緯儀導線要及時測量,準確計算,信息資料要妥善保管。應該注意的是,在生產建設初期,因井下巷道都還未連通,此時平面控制導線的形式以復測支導線為主。隨著生產的推進,井下主要巷道已相互連通,按現代化礦山建設和安全生產的需要,要建立礦井井下平面控制測量網,形成各種閉(附)合導線。
井下平面控制網的建立必須與生產限差的要求一致。礦井測量是直接為采礦工程服務的,所以,測量工作的精度要滿足采礦對測量的要求。按長期的實驗研究分析得出:滿足普通采礦工程的生產限差通常取M限=±3m;滿足礦山救護需要向井下某一個指定地點打鉆孔,這時井下測量的允許誤差M限=±1.2m;一些特殊采礦工程,如井巷貫通的生產限差,中線間的允許偏差值為0.3—0.5m,腰線間的允許偏差為0.2m。這些偏差都是測量的允許誤差。測繪新技術的不斷發展,陀螺經緯儀的使用日趨廣泛,新型的自動陀螺經緯儀確定井下一條邊的方位角如同測量一個水平角一樣容易,所以,在一些煤礦,已開始廣泛使用陀螺經緯儀導線,在井下導線的絕大部分邊上均實施定向測量,極大地提高了井下導線的精度,滿足了煤礦生產的要求。
2井下水準測量
如圖1所示,用水準測量的方法測量相鄰兩測點1和2的高差,要在其間安置水準儀,并在后視點1和前視點2的水準尺上分別讀取讀數ai和bi。得1、2兩測點的高差h12為。井下水準測量分為Ⅰ、Ⅱ兩級。Ⅰ級水準測量的精度要求很高,是礦井的首級高程控制,從導入高程的井下已知水準基點開始,沿著主要水平運輸巷道向井田邊界敷設。Ⅱ級水準測量精度較低,主要滿足礦井正常生產的需要,它敷設在Ⅰ級水準點之間和采區次要巷道內。
水準點要埋設在方便使用并能長期保存的地點。永久導線點可作為水準點使用。要統一編號,并把編號明顯地標記在點的附近。水準測量高程允許閉合差不可超過表2的限差要求。表中R為單程水準路線長度,L為閉、附合路線長度,均以km為單位。在一段水準路線施測完成后,要馬上在現場檢查外業手簿。檢查的內容主要有:表頭的注記齊全狀況;兩次儀器觀測的高差超限與否;高差的計算正確與否;頂、底板的水準點注明與否。在求得各點間的高差及各項限差均可滿足規定后,把高程閉合差進行平差,計算出各測點的高程。
煤礦井下高程控制測量是確定井下高程控制點的高程,這是解決各種采掘巷道、硐室等在豎直方向上的位置及相互關系的基礎。煤礦井下高程控制網,應采用水準測量和三角高程測量的方法敷設。在傾角小于8°的巷道中用水準測量,在傾角大于8°時采用三角高程測量。
作者:張金寶單位:七臺河市茄子河區煤炭局
摘要:GPS(GlobalPositioningSystem)全球定位系統是美國研制并在1994年投入使用的衛星導航與定位系統。其應用技術已遍及國民經濟的各個領域。在測量領域,GPS系統已廣泛用于大地測量、工程測量、航空攝影測量以及地形測量等各個方面。本文將以開封市的省公路路網項目為例,概略敘述GPS系統在公路工程控制測量中的應用。
關鍵詞:GPS定位系統公路工程控制測量應用
一、概述
GPS全球定位系統(GlobalPositioningSystem)在公路工程測量中的應用,在最近的兩年得到了迅速推廣,這主要依賴于GPS系統可以向全球任何用戶全天候地連續提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息等技術參數。我們先了解一下GPS系統的組成,工作原理以及在測量領域的應用特點。
1.1GPS系統的組成
GPS全球定位系統由空間衛星群和地面監控系統兩大部分組成,除此之外,測量用戶當然還應有衛星接收設備。
1.1.1空間衛星群GPS的空間衛星群由24顆高約20萬公里的GPS衛星群組成,并均勻分布在6個軌道面上,各平面之間交角為60o,軌道和地球赤道的傾角為55o,衛星的軌道運行周期為11小時58分,這樣可以保證在任何時間和任何地點地平線以上可以接收4到11顆GPS衛星發送出的信號。
1.1.2GPS的地面控制系統GPS的地面控制系統包括一個主控站、三個注入站和五個監測站,主控站的作用是根據各監控站對GPS的觀測數據計算衛星的星歷和衛星鐘的改正參數等并將這些數據通過注入站注入到衛星中去;同時還對衛星進行控制,向衛星指令,調度備用衛星等。監控站的作用是接收衛星信號,監測衛星工作狀態。注入站的作用是將主控站計算的數據注入到衛星中去。GPS地面控制系統主要設立在大西洋、印度洋、太平洋和美國本土。
1.1.3GPS的用戶部分由GPS接收機、數據處理軟件及相應的用戶設備如計算機、氣象儀器等組成,其作用是接收GPS衛星發出的信號,利用信號進行導航定位等。在測量領域,隨著現代的科學技術的發展,體積小、重量輕便于攜帶的GPS定位裝置和高精度的技術指標為工程測量帶來了極大的方便。例如:我們在控制測量中使用的天寶(Trimble)4800GPS測地型接收機其技術指標為:
這些技術指標充分的滿足了控制測量的精度要求。
1.2GPS的工作原理
GPS系統是一種采用距離交會法的衛星導航定位系統。在需要的位置P點架設GPS接收機,在某一時刻ti同時接收了3顆(A、B、C)以上的GPS衛星所發出的導航電文,通過一系列數據處理和計算可求得該時刻GPS接收機至GPS衛星的距離SAP、SBP、SCP,同樣通過接收衛星星歷可獲得該時刻這些衛星在空間的位置(三維坐標)。從而用距離交會的方法求得P點的維坐標(Xp,Yp,Zp),其數學式為:
式中(XA,YA,ZA),(XB,YB,ZB),(XC,YC,ZC)分別為衛星A,B,C在時刻ti的空間直角坐標。在GPS測量中通常采用兩類坐標系統,一類是在空間固定的坐標系統,另一類是與地球體相固聯的坐標系統,稱地固坐標系統,我們在公路工程控制測量中常用地固坐標系統。(如:WGS-84世界大地坐標系和1980年西安大地坐標系。)在實際使用中需要根據坐標系統間的轉換參數進行坐標系統的變換,來求出所使用的坐標系統的坐標。這樣更有利于表達地面控制點的位置和處理GPS觀測成果,因此在測量中被得到了廣泛的應用。
二GPS測量的技術特點
相對于常規的測量方法來講,GPS測量有以下特點:
2.1測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。GPS這一特點,使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊,以使接收GPS衛星信號不受干擾。
2.2定位精度高。一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm,而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm,GPS測量精度與紅外儀相當,但隨著距離的增長,GPS測量優越性愈加突出。大量實驗證明,在小于50公里的基線上,其相對定位精度可達12×10-6,而在100~500公里的基線上可達10-6~10-7。
2.3觀測時間短。觀測時間短采用GPS布設控制網時每個測站上的觀測時間一般在30~40min左右,采用快速靜態定位方法,觀測時間更短。例如使用Timble4800GPS接收機的RTK法可在5s以內求得測點坐標。
2.4提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時,可以精確測定觀測站的大地高程。
2.5操作簡便。GPS測量的自動化程度很高。目前GPS接收機已趨小型化和操作傻瓜化,觀測人員只需將天線對中、整平,量取天線高打開電源即可進行自動觀測,利用數據處理軟件對數據進行處理即求得測點三維坐標。而其它觀測工作如衛星的捕獲,跟蹤觀測等均由儀器自動完成。
2.6全天候作業。GPS觀測可在任何地點,任何時間連續地進行,一般不受天氣狀況的影響。
三、GPS系統在實際測量工作中的應用,
公路工程的測量主要應用了GPS的兩大功能:靜態功能和動態功能。靜態功能是通過接收到的衛星信息,確定地面某點的三維坐標;動態功能是通過衛星系統,把已知的三維坐標點位,實地放樣地面上。開封市的省路網改造項目應用GPS測量是于2001年開始的,2002年在省道豫04線和尉氏--通許段48公里的中線測量和國道310線鄭汴高速連接線11.8公里的控制測量中推廣使用了靜態功能這一技術。據開封市公路工程勘察設計院有關專家介紹,經過多次的復測驗證,GPS技術定線測量的精度可以完全滿足公路勘察設計和公路建設的精度要求。
3.1國道310線鄭汴高速連接線控制測量
3.1.1建立布網方案
國道310線鄭汴高速連接線北連鄭汴高速,向南穿越正在開發的開封經濟技術園區,地物地貌較為復雜,部分區域和方向有遮擋,該測區內原有BJ54坐標系的E級控制點二個(已知起算點),其中a1(X=3852759.5680,Y=528870.9190,H=72.0080)位于醫藥商廈門前,b1(X=3852808.6230,Y=527915.2590,H=72.0000)位于大學西邊的路口處,根據工程需要在市委、水利局、書店、雕塑、檢察院附近加密控制點,以便于測設,我們建立控制網。
3.1.3GPS靜態測量法GPS靜態測量法就是根據制定的觀測方案,將三臺天寶4800GPS接收機安置在待定點(a2,c1,c2,c3)上同時接收衛星信號,直至將所有環路觀測完畢。觀測數據經平差計算得到54北京坐標系的坐標。
3.1.4大地測量法與GPS測量法結果比較
由于兩種測量方法本身的測量誤差和坐標轉換數學模型誤差以及在平差計算中觀測量權配置等因素引起兩種測量方法的結果存在一定的差值,由于其三維坐標差值均小于±10mm,因此可以滿足國道310線鄭汴高速連接線加密施工控制網的精度要求。
3.2GPS的動態測量(RTK)在東京大道新建工程的應用
東京大道新建工程周圍地勢起伏較大,在北城墻外JD4~JD5區間穿越五十公頃面積的國家森林公園,大范圍的密林、密灌地使通視較為困難,而規范對附合導線長、閉合導線長及結點導線間長度等有嚴格規定,一般對于高等級公路均要求達到一級導線要求。這樣,導線
附合或閉合長度和結點導線結點間距等指標都有嚴格規定,這種要求一般在實際作業中難以達到,往往出現超規范作業。開封市公路局勘察設計院于2000年用10人花費20天時間,用全站儀和測距儀通過導線形式完成了該路段進行了控制測量。2001年在工程開工前對該路段實施GPS的RTK動態測量,對中線進行恢復和校核。
以已知控制點JD4、JD5為基準點,然后在基準點JD4上架設GPS基準臺,用GPS1H和GPS2兩臺天寶(Trimble)4800GPS接收機分別安置在控制點上,測出點HZ4、ZD7、ZD8、ZD9、ZD10、ZH5、的三維坐標,每點測量時間為5s。根據所測坐標計算出相應邊長值。
為驗證市勘察設計院2000年的對東京大道新建工程在控制測量的精度,我們分別以JD4和JD5為基準站對國家森林公園周圍原加密的控制點A、B、C、D、E也進行了RTK測量,進行了坐標比較。
運用GPS測量的基線有14條,邊長差值最大為16mm。控制點坐標測量點數7點,除E點發現有人為的破壞痕跡外,三維坐標能夠比較的元素有27個,差值小于施工測量規范規定的要求,從以上比較可知,RTK測量可以用于工程的控制測量是非常有效的新技術。原來10人20天的外業任務,使用GPS測量僅用5人6小時時間,可見利用GPS測量能大大提高作業的效率,減輕勞動強度,保證了高等級公路測設質量。
四、小結
通過以上對GPS測量的應用事例的探討,可以看出GPS在公路工程的控制測量上具有很大的發展前景:
第一GPS作業有著極高的精度。它的作業不受環境和距離限制,非常適合于地形條件困難地區、局部重點工程地區等。
第二GPS測量可以大大提高工作及成果質量。它不受人為因素的影響。整個作業過程全由微電子技術、計算機技術控制,自動記錄、自動數據預處理、自動平差計算。
第三GPSRTK技術將徹底改變公路測量模式。RTK能實時地得出所在位置的空間三維坐標。這種技術非常適合路線、橋、隧勘察。它可以直接進行實地實時放樣、中樁測量、點位測量等。
第四GPS測量可以極大地降低勞動作業強度,減少野外砍伐工作量,提高作業效率。一般GPS測量作業效率為常規測量方法的3倍以上。
第五GPS高精度高程測量同高精度的平面測量一樣,是GPS測量應用的重要領域。特別是在當前高等級公路逐漸向山嶺重丘區發展的形勢下,往往由于這些地區地形條件的限制,實施常規的幾何水準測量有困難,GPS高程測量無疑是一種有效的手段。
摘要:ARAMCO獨特完善的程序文件是整個物探測量控制管理的優秀,物探測量程序文件所具有的科學性、完善性以及發展性等鮮明特點,在控制網的布設、施測、控制數據的處理與上傳以及數據的管理與更新等方面都具有較高的國際運作和物探數據管理水平,非常值得我們參考、研究和學習,更值得我們向國內的物探測量行業推廣和發展。
關鍵詞:ARAMCO;程序文件;控制測量管理
中圖分類號:P22文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)07-0026-02
一、ARAMCO的控制測量準備工作的管理
(一)參與ARAMCO控制生產的GPS儀器設備和軟件
1.ARAMCO的程序文件對于參與ARAMCO控制測量生產的儀器設備(包括GPS和全站儀)都必須通過開工之前的檢驗校正,軟件購置齊全、版本適合,儀器設備參數設置正確,確保完全滿足本工區的控制需要。程序文件要求由駐隊監督現場指導檢查,檢驗校正包括:短基線的測試,長基線的測試,RTK反復性測試。將所有檢測對比結果在現場監督簽字認可以后,以正式書面形式郵件發給ARAMCO測量部進行審核,等待儀器的參與生產的許可證明。
2.ARAMCO的程序文件對于控制測量使用的解算軟件也有著嚴格的要求,上傳控制數據所需要的文件都要基于軟件功能。
(二)起算數據的提供
ARAMCO通常將部署測線范圍內所有的起算點數據(包括WGS84和網格坐標)以正規的書面的方式提供給承包商,這些數據包括本測區內ARAMCO的長期物探生產以來的數據庫中的所有數據。
二、ARAMCO控制測量施工運作管理
(一)工區的踏勘以及建設性建議
根據區塊測線的部署要對整個工區進行詳盡的踏勘,并對提供的控制點進行實地的可行性考察,工區踏勘的范圍包括部署測線涉及區域,主要目的是檢查本區內有無嚴重影響采集的巨大障礙物或者特別惡劣的地形存在,另外工區內的永久性建筑物特別是油井(無論是生產中的還是廢棄的)、水井等對于整個物探生產都有意義的標志物,都要在踏勘報告中詳盡描述,并提供記錄坐標以便生產必要時尋找使用。這樣才能使我們做生產計劃時有的放矢,或者針對困難的情況提前申請改變方案等;同時收集具有代表意義的照片,以利于后期踏勘報告內容更具說服性,報告的內容要求詳盡并對于不同的情況做出合理的處理方式,并結合實際情況做出大致計劃,以書面形式上傳ARAMCO等待批復。
(二)控制網的布設以及解算
就高網點密度的GPS控制網而言,ARAMCO形成了一套較為完善成熟的做法,值得我們國內大工區項目參考和借鑒。這種方法打破了一貫的控制網布設原則,它不僅符合控制網布設的基本原理,而且對于油田的現狀開發具有現實意義。
1.控制網的布設原則以及相應的要求。ARAMCO GPS控制網同樣遵循一般GPS控制網布設原則:(1)分級布網、逐級控制;(2)應有足夠的精度;(3)應有足夠的密度;(4)應有統一的規格。總的來講,要遵循先總體、后局部、先整體、后細部的原則,布置測量控制網。
ARAMCO的程序文件中明確要求控制網的起算數據的使用原則:由于ARAMCO的起算點數據來源于各個不同的歷史時期,所以精度也有所不同,對于ARAMCO提供的所以起算點數據(包括WGS84和網格坐標)都要進行實地詳細調查,對于測區內的所有控制點數據都有著使用的權利,同時負有尋找、檢查保存情況以及精度檢核的重要責任。承包方對于ARAMCO提供的測區內的每個起算點都要提供有力證據(比如照片)說明它的情況,沒有找到的說明原因,破壞了的說明損壞程度,比如以前的Benchmark點只有網格坐標,很多點沒有進行GPS聯測,承包商有義務對于本區內的這種點進行GPS聯測并將數據反饋到ARAMCO進行及時的更新。然后在滿足本工區控制布網要求的前提下,決定使用哪些起算數據,在開工之前將布網的計劃以正式的方式發給ARAMCO的測量部進行審核,內容包括網型的合理性、起算數據使用情況的合理性、點命名的正確性與否以及實測方案以及投入設備情況,一旦批復,施工單位必須嚴格執行。
2.選點和標志的埋置以及命名。ARAMCO的程序文件中強調,外業選點時除了注意常規的要求外,還要結合沙特本國氣候季節特點,結合工區特點進行點的選擇,目的就是易于保存、使用方便、易于假設等。
野外控制點標志采用中心帶有直徑12mm螺紋鋼45cm×45cm×40cm大小的水泥標志,點名統一命名,保證數據庫中名字單一,將帶有此點信息的金屬牌鑲嵌水泥標志其中;輔助標志為長3米的鋼管,在一端焊上控制點的信息,底部30cm分四部分切開,做成魚鉤狀,地面留1米,用水泥澆注在控制點外約1米處,鋼管信息和金屬牌信息完全一致。
命名是ARAMCO物探控制測量管理的一個至關重要的特色,ARAMCO對所有承包商的靜態數據都進行統一的管理,所有的靜態數據都在同一大網上進行平差,數據統一管理,解算結果最終提供給所有在本區塊施工的隊伍,共享成果。在管理上實現了區域的宏觀掌控性、統籌性和科學性。這里需要特別強調的是控制(off line)點在命名時一定要保持單一性,嚴格執行ARAMCO的程序文件的具體要求,只有這樣才能保證ARAMCO的數據庫中沒有點名的重合,以利于ARAMCO的程序文件測量控制網的整體平差,保證測量數據的整體、統一管理。
三、ARAMCO控制測量數據整理與上傳管理
整理上傳的所有控制數據文件在格式和內容上都有著嚴格的要求,以利于ARAMCO統一管理、平差和解算。文件見表2:
在以上所有控制測量上傳的文件中,每個控制點的點名和代碼在數據庫中都是唯一的,盡管隨著生產的進行每個點在不同的時期代碼并不相同,但是所有點在數據庫中的點名和代碼永遠唯一,這也是ARAMCO在控制數據管理中的另一個特色。
四、ARAMCO控制測量數據庫的更新管理
所有的測線成果文件以及關聯文件上傳數據庫以后,有專人進行專職的檢查和處理,對于數據庫中的成果在保證新數據正確的前提下對于以往的老成果進行更新,特別是以往較遠年代的控制點、水準點以及井位這些數據變動較大的點位,ARAMCO會在以后的數據提供中使用新的數據,這樣就使得數據庫中持續保持更新,并且在合適的時候把最新的物探測量成果提供給承包方,方便了承包商對于新成果的使用,減少了一些不必要的生產環節,大大方便了物探以及其他用途的油田公式使用。
摘要:文章以建筑工程項目為例,介紹了RTK在圖根控制測量中的應用。分析了利用RTK進行圖根控制測量的優點,數據解算的方法以及對精度的檢查驗證。RTK圖根控制測量自動化程度高,定位精度高,數據安全可靠,操作簡單,作業速度快,勞動強度低,非常適合大規模的數字化地形圖測量。
關鍵詞:RTK;圖根控制測量;基準站;已知點檢核比較法;重測比較法
傳統的采用導線(網)方法進行圖根控制測量,不僅費工費時、要求點間通視,而且精度分布不均勻。采用常規的GPS靜態測量、快速靜態、偽動態方法雖然精度高,但速度慢并且在外業測設過程中不能實時知道定位精度,一旦測設精度不合要求,還必須返測。利用RTK進行控制測量不受天氣、地形、通視等條件的限制,操作簡便、隨機性強;工作效率比傳統方法提高數倍,大大節省了人力;不僅能夠達到導線測量的精度要求,而且誤差分布均勻,不存在誤差累積問題。RTK進行控制測量,能夠實時確定定位精度,只要點位精度滿足要求,就可以停止觀測,可以大大提高作業效率。
RTK(Real Time Kinematic)即實時動態測量技術,是以載波相位觀測為根據的實時差分GPS(RTKGPS)技術。它由基準站接收機、數據鏈、流動站接收機三部分組成。其工作原理是在已知高等級點上(基準站)安置1臺接收機為參考站,對衛星進行連續觀測,并將其觀測數據和測站信息,通過無線電傳輸設備,實時地發送給流動站,流動站GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時,通過無線接收設備,接收基準站傳輸的數據,然后根據相對定位的原理,實時解算出流動站的三維坐標及其精度。
一、工程概況
建縣城及周邊地勢平緩開闊,西北高、東南低,呈扇形自西北展向東南,海拔0-15米,屬平原地區,氣候干燥、多風。交通便利。測區位于東經:118°52′~118°58′,北緯:39°21′~39°27′之間。西至健康路,西南至坨港鐵路內側;東至汀會毛公路向南延至唐港高速公路內側(取整圖幅);南至唐港高速公路內側;北至北外環外側并向東延至汀會毛公路。包含城區及前龐河、后龐河、麻坨、東高各莊、西高各莊、蘭坨、獨幽城、韓坨等村;主要道路為坨港鐵路、唐港高速、外環路、唐港路、平大路、青樂路等;另有長河縱穿建縣城。總面積44平方公里。其中實測22.2平方公里、修測21.8平方公里。東西最寬處為6.6公里、南北最長處為8.9公里。測區邊界示意圖如圖1所示:
二、RTK測量方案
(一) RTK測量技術要求
RTK測量技術要求見表1~3:
(二) 圖根控制點位標石埋設
圖根控制點埋設永久性的標石或鋼釘或木樁,埋設牢固。點位埋設完畢后,保證其有足夠的穩定期,待點位穩定后進行下一步外業觀測。
控制點統一編號:R***,示例說明見圖2,用紅油漆書寫。
(三)收集測區已有控制成果
開始測試前,收集能夠完全覆蓋且分布均勻的測區內12個D、E級控制點(LT40、LT41、LT47、LT53、LT55、LT57、LT59 、LT62 、LT64 、LT67 、LT70 、LT71)作為圖根控制測量的校準和起算點。
(四)求定測區轉換參數
對測區進行RTK測量,要求實時得出待測點在建地方坐標系中的坐標,因此,坐標轉換問題就顯得尤為重要。實際工作中需要將GPS觀測的WGS84坐標轉換為建地方坐標系。對于WGS84到國家平面坐標(如北京54坐標)的轉換,可以采用高斯投影的方法,這時需要確定WGS84坐標與國家平面坐標(如北京54坐標)兩個大地測量基準之間的轉換參數(三參數或七參數),需要定義三維空間直角坐標軸的偏移量和(或)旋轉角度并確定尺度差。但通常情況下,對于一定區域內的測量應用,往往利用更高等級的控制點成果求取“區域性”的地方轉換參數。因此本測區采用上面提到的12個D、E級控制點的靜態數據進行校準。直接將控制點的WGS84坐標和建地方坐標輸入手簿,利用隨機軟件求解WGS84坐標系到建地方坐標系的轉換參數,由于D、E級控制點平差解算后的精度較高,轉換后各點的殘差分量實際在1~2mm ,遠小于規范要求的5cm。
(五)基準站的選擇及設置
RTK定位的數據處理過程是基準站和流動站之間的單基線處理過程,基準站和流動站的觀測數據質量好壞、無線電的信號傳播質量好壞對定位結果的影響很大,基準站位置的有利選擇非常重要。RTK測量中,流動站隨著基準站距離增大,初始化時間增長,精度將會降低,所以流動站與基準站之間距離不能太大,一般不超過10km范圍。本測區南北向最長為8.9km。因此在測區內任一點設站均能保證上述要求。當然考慮到基準站上空無衛星信號或大面積遮蓋的影響、RTK數據鏈通訊的無線電干擾以及提高基準站無線架設高度和安全性等要求,我們在作業過程中選擇點LT42、LT48、LT57、LT71作為基準站。
(六)測量前的質量檢查
為了保證RTK的實測精度和可靠性,進行已知點的檢核,避免出現作業盲點。研究表明,RTK確定整周模糊度的可靠性最高為95%,RTK比靜態GPS還多出一些誤差因素如數據鏈傳輸誤差等。因此必須進行嚴格質量控制。主要采用以下兩種方法:
1.已知點檢核比較法。用RTK測出已知控制點的坐標進行比較檢核,發現問題即時采取措施進行改正(見表4):
2.重測比較法。每次初始化成功后,先重測1~2個已測過的RTK點或高精度控制點,確認無誤后才進行RTK測量。最可靠的是已知點檢核比較法,但控制點的數量總是有限的,所以沒有控制點的地方需要用重測比較法來檢驗測量成果(見表5):
(七)內業數據處理及精度分析
RTK測量數據處理相對于GPS靜態測量簡單,用TGO軟件處理接收機導入的測量數據(*.dc),直接可以將坐標值輸出和打印,得到控制點成果。為檢驗RTK控制點的實際精度,RTK測量結束后,用全站儀對相互通視的點比較,邊長間距中誤差為0.013米,高差(H)最大較差為0.029米,最小為0.001米。結果表明所測點精度良好。可以看出, RTK實測精度完全符合導線測量精度要求,而且誤差分布均勻,不存在誤差累積問題。實測的邊長、高差值與測量坐標反算值比較(見表6):
三、結論
與傳統的導線測量比較,RTK圖根控制測量自動化程度高,實時提供經過檢驗的成果資料,無需數據后處理。具有在不通視條件下遠距離傳遞三維坐標的優勢,并且不像傳統導線測量方法容易產生誤差累積,定位精度高,數據安全可靠。操作簡單,作業速度快,勞動強度低,節省了人力、財力,提高了外業作業效率。可以說RTK技術非常適合大規模的數字化地形圖測量。
作者簡介:郭昕(1978-),男,河北中色測繪中心工程師,研究方向:工程測量、航測與遙感;武娟(1978-),女,河北中色測繪中心工程師,碩士,研究方向:3S技術;胡龍華(1979-),男,河北中色測繪中心工程師,碩士,研究方向:3S技術。
摘要:控制測量是為工程建設工程測圖、地籍變更測量等服務的城市測量的基礎性工作。傳統的方法一般采用導線測量。隨著全球衛星定位技術(GPS)的飛速發展,實時動態定位技術以實時、快速、操作簡單等優點而越來越受到城市測繪單位的青睞。文章從線路三維空間體、實時動態控制原理等方面分析了施工測量實時動態控制技術及其實現。
關鍵詞:施工測量;實時動態;控制測量技術;線路三維空間體
線路施工測量是利用測量儀器和設備,按線路設計圖紙中的各項設計元素(線路平縱橫元素)和控制點坐標(或路線控制樁)將線路準確無物的放到實地,俗稱“施工放樣”。施工放樣的主要工作內容是:恢復中線、放樣高程和控制邊線,放樣線路的平面、縱斷面、橫斷面。隨著路基的開挖與添筑,施工測量要反復進行多次,一般情況下每填挖1米左右,便要重新進行路基的施工測量,任務重復和比較繁重;另外,這三項工作通常又是分開的進行的,即先恢復中線,然后丈量邊樁,再放樣高程,施工測量按部就班的將平、縱、橫斷面隔離開來,這也是受到傳統的設計模型的影響造成的。因為傳統的設計模型是二維的平面模型,它是分別用平、縱、橫二維子模型描述線路空間三維問題,而實際上線路是一個三維空間實體,無論線路施工測量的平、縱、橫面的哪一方面的測量,其必然涉及到另外兩方面。
所以,為了提高線路施工測量的效率,減少現場干擾,探討線路施工測量一體化具有現實意義。同時,在建立的三維地理可視化環境中,進行動態的查詢和操作,使得三維可視化技術融入過程控制,使得施工測量的人工操作和管理水平得到較高的提升。
一、施工測量實時動態控制技術研究
(一)線路三維空間體
線路工程施工測量的活動空間是具有平面位置尺度和空間高程尺度的三維空間體。描述線路三維空間體的數學模型是數字地面模型和設計面模型。數字地面模型是三維的GRID或TIN模型,設計面模型在實際線路設計成果中主要表現為二維線性模型:平面中線、橫斷面和縱斷面數據。雖然線路設計平面、縱斷面、橫斷面三部分在形式上是分離的,但本質上作為三維空間條帶狀模型來看,三者是相互協調、相互聯系的。
中線和橫斷面確定了三維空IM體中的某點的平面位置,而縱斷面則確定了該點的空間位置即高程位置,所以,線路設計面三維空間體模型的三大要素是:平面、縱斷面、橫斷面。施工測量的任務就是放樣線路設計的平面、縱斷面和橫斷面數據,把線路設計面的三維空間體模型放到實地上,成為一個實實在在的空間體,這個空間體表面上的每一點的坐標P(Xp,Yp,Hp)也唯一確定了線路三維空間體模型的平面、縱斷面、橫斷面數據。
(二)實時動態控制原理
對于線路上任意施工測量點,可以計算出過此點的橫斷面和線路的交點即線路中線的平面坐標,此點和線路中線的平面位置關系也就確定了。通過橫斷面數據又可以計算施工測量點的高程、設計路面邊角線(點)、設計坡面邊線(邊樁)的坐標,因此,根據線路的三維空間體模型,可以一次性的完成放樣中樁、邊樁和坡角點;而且通過施工測量點的觀測高程和計算得到的設計高程,又可以確定該施工測量點是挖還是填。如果在施工過程中不斷的對各個施工點進行觀測,就能夠實現在線路施工過程中對各個施工點的動態控制和整個線路施工測量的實時動態控制,這就是線路施工測量實時動態控制的原理。
(三)作業流程設計
根據上述線路三維可視化建模理論和線路工程施工測量實時動態控制原理,通過分析數據流程,建立了如下的作業流程:
第一步輸入線路平縱橫斷面數據,形成設計數據文件,并輸入施工點坐標,計算中樁坐標和放樣數據,計算施工點設計高程。
第二步根據輸入的地形數據形成DEM數據文件,并自動搜索邊樁點,計算邊樁坐標和放樣數據、計算施工點和中線、邊線的距離、設計高程和地面高程的差值。
第三步顯示計算結果和圖形,放樣中樁、邊樁、施工點挖填數據標識。
二、施工測量實時動態控制的實現
實現線路工程施工測量實時動態控制,涉及到三維空間分析相關方面的內容。空間分析是空間數據模型的重要組成部分,其根本目的就在于從數據庫中找出滿足屬性約束和空間約束的空間對象,并且通過對空間數據的深加工或分析,獲取空間對象的空間位置、分布、形態、形成及演變等新的信息。在線路模型上實現線路施工測量實時動態控制,具體的來講,就是實現過任意施工測量點的設計橫斷面線和地面線的可視化顯示。
(一)橫斷面線數據結構
數據結構是抽象數據,指相互之間存在著一種或多種關系是數據元素的集合。為了實時動態記錄顯示線路橫斷面上線路中線點、邊線點、以及相關幾何關系,橫斷面數據設計了距離列表離數據域,可以更加清晰的顯示橫斷面上任意相鄰點間的距離關系。
(二)橫斷面搜索
方法是以計算出的線路中樁點坐標為依據,查詢橫斷面設計數據文件,找出線路中線點落在的線路設計橫斷面區間。打開橫斷面數據文件,橫斷面數據文件存儲了線路中線點坐標數據項,搜尋離中線點距離最近的兩個中線點。搜尋時,先設置一個固定的距離值,循環計算比較其他點到中樁點的距離,先找到距離最小的中線點,然后再找另一點。
(三)判斷任意施工測量點所在的區域
線路整體模型的區域可分為地面、坡面和路面三部分。計算坡角點和邊樁點坐標,首先要判斷任意施工測量點落在的模型區域。
對于線路模型上的任一施工測量點,首先計算出它到線路中樁點的距離,在計算出坡角點、邊樁點坐標后,再分別計算中樁點到它們間的距離,如果施工測量點到中樁的距離大于中樁點到邊樁點的距離,則施工測量點必落在地面模型上;如果施工測量點到中樁的距離在中樁點到邊樁點的距離和中樁點到坡角點距離之間,則施工測量點必落在設計面坡面模型上;如果施工測量點到中樁的距離小于中樁點到坡角點距離,則施工測量點必落在設計面路面模型上。
三、工程案例
由于實時動態測量在20km內點位平面標稱精度為±3cm,根據控制測量規范要求Ⅰ級導線點的點位誤差為±3cm,從理論上講RTK測量完全可以滿足Ⅰ級以下導線點的技術規范要求。
在某工程道路放樁實時動態測量中,對距離基準站1~6km的一些四等GPS控制點采用一點法進行檢核比較,結果表明平面坐標分量最大差值為3.1cm,高程最大差值為4.9cm,完全符合Ⅰ級導線點的規范精度要求。
在某工程1:1000數字地形圖測繪任務中,測區長約7km,寬0.7km,面積約5km2。整個測區采用Ashtech Z~X雙頻GPS接收機用靜態法共布測了5個四等GPS點,21個一級GPS點,點位均勻分布,最弱點點位中誤差為(Mx:4.0cm,My:3.9cm),并聯測了四等水準高程。為了進一步檢核Ashtech Z~X雙頻GPS系統的測量精度,采用GPS控制點聯測法均勻地檢測了其中12個GPS控制點,基準站設在測區中間。實時動態測量坐標值與靜態聯測法坐標值的較差見表1,其X坐標中誤差為±3.1cm,Y坐標中誤差為±2.3cm,H高程中誤差為±5.0cm,結果完全可滿足Ⅰ級導線點(5"以下)的規范精度要求。
盡管GPS RTK測量的標稱精度及實測精度完全滿足Ⅰ級導線點5"點以下的規范精度要求,但目前的規范對利用GPS RTK測量進行Ⅰ級導線甚至更高的精度的控制測量,其采集數據的方法,數量等還沒有明確的規定,因此還需要用大量的實踐來證實。實際測量中還必須采取足夠的檢核手段,確保測量的準確性。
作者簡介:吳云豐(1981-),重慶人,供職于新疆地礦局物化探大隊,研究方向:測繪。
摘要:橋梁工程測量是勘測、設計、施工和養護的一個重要環節,是確保橋梁工程質量的關鍵之一,是橋梁施工控制中一個相當重要的部分。文章探討了大跨度橋梁施工控制網的觀測方案,并對橋梁施工中的測量控制網的建立作了進一步的分析,研究了三角高程測量的可行性。
關鍵詞:特大橋;控制測量;控制網布設;觀測方案;三角高程測量
橋梁是公路最重要的組成部分之一,在橋位的控制測量中,一般精度要求較高,特別是特大橋的橋位控制網更是如此。建立特大橋的橋位控制網的傳統方法,一般是采用測角網,隨著電磁波測距儀的廣泛應用,又出現了測邊網。測角網有利于控制方向誤差,而測邊網有利于控制長度誤差。為了充分發揮二者的優點,現在一般布設同時測角和測邊的邊角網。
橋梁施工控制網是全橋施工測量的基準。控制網布置是否合理和能否達到預定精度要求,直接影響到工程的施工質量。測量施工控制網分為平面控制網和高程控制網兩種。建立施工平面控制網的目的是為了滿足施工中平面放樣的需要,并保證所放樣的平面點坐標滿足施工的精度要求。
一、特大橋控制網布設要求
特大橋的橋位控制網的布設除滿足三角測量本身的需要外,還要求控制點應選在不被水淹,不受施工干擾便于放線的地方,并且其中兩點應設在橋軸線上,橋軸線上的控制點間應實測距離,基線應盡量與橋軸線垂直。基線長度一般不小于橋軸線長度的0.7倍,困難地段不小于0.5倍。
橋位控制邊角網應根據地形情況以及橋梁長度進行布設,若橋位有一岸有障礙物或其它因素不宜測定基線的地形,可布設為雙三角形;若兩岸均有一側不宜測定基線的地形,可布設為四邊形;若兩岸是兩側均可測定基線的地形且長度>2000m時可布設雙四邊形。
由測量平差原理可知,如果三角形的所有邊和角都測了,無論采用條件平差還是采用間接平差,都會大量增加法方程式的解算工作。因此布設邊角網時,還需考慮計算的難易、繁簡,一般情況下,不一定觀測所有的邊長,盡可能采用較簡捷的方法進行布網和觀測,只要有足夠的多余觀測可作為檢核即可。
二、特大橋梁施工控制網的觀測方案
橋梁施工平面控制網觀測方案主要有測角網、測邊網和邊角網幾種。
(一)測角網是用經緯儀觀測控制網的所有內角,并在每岸各丈量一條基線
其它邊長根據基線及內角推算。測角網的精度主要由測角的中誤差控制,這種網的外業工作量較大,一般在測距工具受到限制時考慮采用。
(二)測邊網是用測距儀觀測控制網的所有邊長,但不觀測內角
測邊網的精度完全決定于測距的精度。由于當前測距儀(包括全站儀)已能達到相當高的測距精度,而且用測距儀測距勞動強度低,工效高。因此測邊網的外業工作量小,控制網也能達到較高的精度。但由于測邊網的多余觀測量小,相對其他兩種觀測方案而言其可靠性較差。
(三)邊角網是既用測距儀觀測控制網的邊長,又用經緯儀觀測控制網的內角
若所有的邊長和所有的內角均全部觀測,這種邊角網稱為完全邊角網,其精度最高,但外業工作量很大。其實,在觀測所有邊長的基礎上根據優化設計原理有選擇地觀測少量的幾個內角,既可使控制網的精度接近完全邊角網的精度,又可使外業工作量較少。
橋位控制邊角網的網形主要有雙三角形、四邊形、雙四邊形。如圖1所示:
橋位控制邊角網應根據地形情況以及橋梁長度進行布設,若橋位有一岸有障礙物或其它因素不宜測定基線的地形,可布設為雙三角形。若兩岸均有一側不宜測定基線的地形,可布設為四邊形;若兩岸是兩側均可測定基線的地形且長度大于2000m時可布設雙四邊形。
由測量平差原理可知,如果三角形的所有邊和角都測了,無論采用條件平差還是采用間接平差,都會大量增加法方程式的解算工作。因此布設邊角網時,還需考慮計算的難易、繁簡,一般情況下,無須觀測所有的邊長,盡可能采用簡捷的方法進行布網和觀測,只要有足夠的多余觀測可作為檢核即可。
三、工程實例
(一)工程概況
某隧道全長10 490 m,隧道兩端從河兩岸掘進,穿越河底于河底中部對接貫通。由于受地形限制,沿線路走向測線跨河面寬度超過2.5 km,兩端陸上部分采用精密水準儀按照二等水準測量規范施測;跨越河面時,采用光電測距三角高程法進行施測,用GPS高程進行對比檢核。
(二)三角高程跨河水準測量
三角高程觀測采用徠卡全站儀對向觀測,東岸使用TC2003(標稱測角精度為0.5′,測距精度為1+1 ppm),西岸使用TCA1800(標稱測角精度為1′,測距精度為1+2 ppm)觀測。采用大地四邊形網型布網觀測。消除或減弱儀器高誤差、大氣垂直折射差、地球曲率誤差等多項誤差。觀測斜距時分別讀取儀站與鏡站的溫度、氣壓,取平均值后輸入全站儀,觀測值直接進行氣象溫度及加乘常數改正。豎直角采用中絲法照準讀數,儀器及覘標均采用遮陽。斜距往返觀測6測回,測回間同向較差小于6mm。豎直角測12測回,測回間同向互差小于3′。
(三)數據處理
數據處理采用南方平差易2005,采用經精密水準測得的C1點的高程做起點,總共進行了3個閉合環的計算,閉合差在國家三等水準規范允許之內,成果見表1,表2:
(四)采用三角高程測量的可行性
為了更好地消除儀器誤差和折光誤差對高差的影響,最好用兩臺同型號的儀器在兩岸同時觀測(若只有一臺儀器也可先后觀測)。為了解決跨河長視線照準讀數問題,在跨河讀數時應采用特制規牌。讀數時,測站指揮對岸人員將規牌沿著水準尺上下移動,直至規牌上的矩形標志線被望遠鏡的楔形夾住為止,此時規牌的指標線在水準標尺上的讀數,即為水平視線在水準標尺上的讀數。
隨著電磁波測距技術的發展,全站儀應用的普及,測距三角高程測量的應用越來越廣泛。這種方法簡便靈活,受地形條件限制少,勞動強度低,經濟指標優于幾何水準。
跨河三角高程測量應采用標稱精度3mm+2ppm、豎直角觀測精度在2 "級以上的全站儀。為了削弱大氣折光的影響,要求采用對向觀測法,并將測距長度限制在500m以內,以減少累積誤差。觀測時,在A點安置儀器,B點安置反光鏡,量出儀器高和反光鏡高。儀器高和反光鏡高一般在觀測前后各量一次,取平均值作為結果。觀測時還應進行氣象改正,應在大氣穩定、成像清晰的條件下進行觀測。測距和豎直角至少各觀測三測回,測回差與指標差互差均不得大于5"。
四、結語
總之,橋梁工程測量是勘測、設計、施工和養護的一個重要環節,是確保橋梁工程質量的關鍵因素之一,是橋梁施工控制中一個相當重要的部分,可以說施工控制得以全面實施必須通過各種測量手段和設備。
摘要:GPS定位技術由于其精度高、速度快,節省費用等優點而被廣泛的應用于地籍控制測量中,它是全球性的導航和衛星定位系統,包括三個部分:空間衛星、地面監控站和用戶接收機,可以提供實時的連續位置、時間和速度信息。文章對GPS地籍控制測量的實施和載波相位差分動態定位(RTK)及其應用進行了闡述。
關鍵詞:GPS;地籍平面控制測量;RTK
偽距和載波相位是GPS測量有兩種基本的觀測量。偽距是指接收機利用相關分析原理來測定調制碼由衛星傳播至接收機的時間,再乘以電磁波傳播的速度便得到要測定的距離。而在這個測定的過程中受到大氣這樣介質的影響和接收機與衛星時鐘不同步的影響,所以這個距離不是幾何距離,故稱偽距。
相對偽距測量而言,載波相位測量具有一定的優勢,它是把接收到的衛星信號和接收機本身的信號混頻,從而得到拍頻的信號,進而進行相位差測量。由于相位差測量裝置只可以測量載波長的小數部分,也就是波長整數未知的偽距,所以測量的精度相對高一點。
一、GPS地籍控制測量的實施
與常規地面控制測量類似,GPS地籍控制測量也分技術設計、外業實施及內業數據處理三個階段。
(一)GPS網技術設計依據
國家測繪行業管理部門制定的技術法規,即GPS測量規范(規程)和測量任務書是GPS網技術設計的主要依據。目前常用的GPS網設計依據的規范(規程)有:《全球定位系統(GPS)測量規范》,這是2001年國家測繪局的測繪行業標準;《全球定位系統城市測量技術規程》,這是1998年建設部的行業標準。在結合這些規范的同時,具體在GPS網技術設計時,根據測量任務提出GPS網的精度、密度和經濟指標,進而開始現場踏勘,具體確定各點間的連接方法,各點設站觀測的次數、時段長短等布網觀測方案。
(二)GPS網測量精度標準及分級
用于城鎮地籍測量的CPS控制網的精度設計主要取決于網的用途。參照(全球定位系統城市測量技術規程)中的相關規定見表1,可以確定測量控制網等級、布設規格和精度。
(三)GPS測量的外業實施
外業準備、外業觀測和成果整理是GPS測量外業實施的三個階段和主要內容。
1、外業準備。技術設計和選點埋石是在外業準備階段的主要工作,在進行技術設計的時候需要根據相應的規范、測量任務和范圍以及精度要求開展,根據測區的資料狀況、坐標系統并結合GPS技術的特點進行實地的勘察設計,進而對GPS網布設方案優化。在技術設計時要先確定接收機的臺數、設站的次數和觀測的時間段以及同步圖形的連接方式,根據作業日期的衛星狀圖表來制訂作業進程安排計劃。雖然通視在GPS網各點之間不要求,但是考慮一下一級測量對通視的要求還是有必要的。GPS點的點位選在交通方便、視野開闊且可以避開高壓電線以及變電站和電視臺等設施的地方,另外附近最好不要有大面的水域或者是干擾衛星信號的物體,這樣就可以大大的減弱多路徑效應的影響。點位最好和測區原有的已知點重合,否則就要聯測3個已知點。如果所選點需要進行水準聯測的時候,選點人員要根據實地踏勘水準路線來提出有關建議。
2、外業觀測。用GPS接收機獲取GPS衛星信號就是GPS外業觀測,這主要包括天線設置、接收機操作和測站記簿等。GPS操作的自動化程度還是很高的,一般只需要幾個功能鍵就可進行測量。
3、成果整理。外業成果整理包括應用隨機軟件進行GPS基線向量的解算,計算同步環閉合差、非同步多邊形閉合差及重復邊的較差,檢查它們是否超過規定的限差,如超限,應分析其原因,然后進行重測或補測。
4、GPS控制網平差。將外業計算獲得的基線向量,即在WGS-84坐標系中的三維坐標差,作為觀測數據,組成基線向量網進行GPS控制網平差。一般首先在WGS-84坐標系中進行三維無約束平差,然后考慮坐標轉換問題,在網中加入地面已知點的坐標進行三維或二維的約束平差,以將各點坐標轉換為實用坐標系的坐標。
二、載波相位差分動態定位(RTK)及其應用
近幾年,載波相位差分技術的推出,簡稱RTK(Real Time Kinematic)實時動態定位技術,不僅可以實時提供測點(用戶站)在指定坐標系的三維坐標成果,還可以測程在20km以內可達到厘米級精度。
一般來講,靜態測量需要兩臺甚至兩臺以上接收機同步觀測,記錄的數據還需要用軟件進行事后的處理,可得兩測站間精密的WGS-84基線向量,然后經平差、坐標轉換等工作,從而最終得到未知點的坐標,由于現場無法直接的得到坐標的結構,所以不具備實時性,因此,靜態測量型GPS儀器應用于具體的測繪工程是比較困難的。
差分GPS(DGPS)是近幾年內出現的新技術,包括RTD和RTK兩種。其中RTD稱實時偽距差分或平滑偽距差分。在該差分系統中,GPS基準站只傳送偽距校正值及其變化率,RTD定位能達到米級精度。RTK稱實時動態載波相位差分,在兩臺靜態型測量儀器間加上一套無線電數據通訊系統(也稱數據鏈),將相對獨立的GPS信號接收系統連成一個有機整體。基準站把接收到的所有衛星信息(包括偽距和載波相位觀測值)和基準站的一些信息(如基準站的坐標、天線高等)都通過通訊系統傳送到流動站,流動站本身在接收衛星數據的同時,也接收基準站傳送的衛星數據,在流動站完成初始化后,把接收到的基準站信息傳到控制器內(一般是微型計算機),將基準站的載波觀測信號與本身接收到的載波觀測信號進行差分處理,即可實時求得兩站間的基線值,同時輸入相應的坐標轉換參數(一般要通過重合點的兩套坐標,由RTK軟件實時求解),即可實時求得未知點的實用坐標。因此要求GPS接收機要具備很強的運算能力。
三、結語
由上述可知,GPS技術精度高且便捷,在地籍平面控制測量中大大提高了工作效率,作為新興技術的RTK,也日漸受到人們的青睞,使GPS技術真正應用于動態測量場合,具備了與常規儀器抗衡的實力,應用前景廣闊,若在陸地、海洋、空中的導航、定位、交通管理等方面應用將會作出更大貢獻。
摘要:為了更好地發揮出GPS技術在城鎮地籍測繪控制測量中的應用價值,本文主要對GPS技術進行了相關概述,同時就該技術在城鎮地籍測繪控制測量中的具體應用進行了分析。
關鍵詞:GPS技術;城鎮地籍測繪;控制測量
0.引言
在社會科技不斷發展過程中測繪技術也得到了較大的發展,在城鎮地籍測繪工作過程中,為了能夠更好地保證坐標測定的準確性,GPS技術的應用也變得十分的普遍,通過這一技術的應用能夠在很大程度上提高城鎮地籍測繪技術的測量質量,為地籍管理工作提供了較為專業并且準確的測量服務。
1. GPS技術相關概述
GPS技術也就是所謂的全球定位系統,在應用這一技術的過程中,其主要是利用定位衛星對各個位置的空間數據來進行檢測,通過這一技術能夠有效地實現全自動檢測,并且檢測數據也十分的準確,具有較高的可性度,將其應用到城鎮地籍測繪控制測量中能夠在很大程度上提高檢測效率,同時還能在一定程度上節約測量成本[1]。此外,在應用這一技術的過程中,其最為顯著的優勢就是測量限制較少、定位較為精準,而且作業實時性也非常的強,具有較高的可操作性,在實際應用過程中也不會受到時間、天氣以及地形的影響,也正是因為這一技術存在這些優勢,使其在城鎮地籍測繪控制測量中得到了較為廣泛的應用。
2. GPS技術在城鎮地籍測繪控制測量中的應用
按照我國土地局所頒布的城鎮地籍調查規程要求來看,在對地籍平面控制網進行布設的過程中,可以將其布設為不同等級的GPS網,而且在不同等級地籍平面控制網點上,都可以按照城鎮規模對其進行首級控制,在應用GPS技術在城鎮地籍測繪控制測量中的時候,其主要需要注意以下幾點:
2.1布網選點
在城鎮地籍測繪控制測量過程中應用GPS技術其首先需要布網選點,而在進行這一項工作的時候,其主要需要做好以下幾個方面:(1)基準設計。在布設GPS網的過程中,對于其基準設計主要就是對網的位置基準問題進行明確,在這一過程中,可以直接將網中一點坐標值作為確定點,然后對其進行固定或者是適當的處理。(2)選擇控制點。在應用GPS技術的過程中,控制點的選擇在其中也屬于較為重要的一項工作,其對測量結果會有較大的影響,因此,在開始選點工作之前,一定要對測區地理情況、原有的測盤標志點的分布以及保持情況進行了解和收集,這樣就能更好地選擇恰當的控制點位置[2]。(3)布設監測網。在應用GPS技術的過程中,布設監測網這一工作主要有兩個方面,其中一方面是要進行網形設計,而對于這一項工作,其主要是和控制點的分布情況有著一定的關系,為了能夠確保真個網形點位中誤差值較為均勻,在布設監測網的時候,其網形最好是按照控制點進行分布設計。另一方面則是網點的密度控制,在這一過程中,應用GPS技術進行城鎮地籍測繪控制測量的時候,其網點密度控制可以按照測區范圍以及先后次序分成兩類,其一是基本網,其二則是加密網,城鎮地區其界址點密度相比較于其它地區而言較大,所以在確保網點的點位精度的情況下,控制點密度最好要增大到方便對界址點進行測定,必要的時候可以在GPS網下再加密一級圖根導線,這樣就能直接從圖根點對界址點位置進行測定。
2.2數據處理
在城鎮地籍測繪控制測量過程中應用GPS技術,其不僅要進行布網選點,還需要對數據進行處理,具體需要進行以下幾項處理:(1)對觀測數據進行預處理。在實際應用過程中,其首先需要對原始的觀測數據進行預處理,通過這一處理解算出各基線向量;然后則需要對重復觀測邊、環閉合差、同步邊觀測等數據進行檢核,確保三種檢核都能滿足相關設計標準,以及GPS技術規范。(2)對觀測數據進行后期處理。在對觀測數據進行預處理之后,還需要對其進行后期處理,也就是按照與處理過程中所獲得的數據文件進行平差計算,在這一過程中,首先需要進行GPS網的三維無約束平差計算,然后再應用其所獲得的成果進行二維約束平差。(3)對誤差進行分析。在城鎮地籍測繪控制測量過程中應用GPS技術,還需要對其誤差進行分析,因為觀測數據精是影響控制網精度的主要原因,而影響觀察數據精度的主要誤差其主要就是來源于與GPS衛星有關的誤差、與傳播路徑有關的誤差、與接收機設備有關的誤差以及其它誤差,所以在實際應用過程中還需要對誤差進行分析。
2.3 GPS-RTK技術
在社會不斷發展過程中,GPS技術也得到了發展,并且還由此衍生而出GPS-RTK技術,該技術主要就是基于載波相位觀測值的動態定位技術,在應用過程中,這一技術能夠實時為測量工作人員提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果,并且還能在一定范圍之內達到較高精度的定位測量結果。這一技術在城鎮地籍測量應用過程中有著較為顯著的優勢,具體表現為對于控制點之間的圖像沒有要求、對于其邊長也沒有要求,并且精度以及工作效率也較高[3]。而要想將其價值最大程度發揮出來,在實際應用過程中需要注意一些問題,首先,在應用之前需要使用這一技術所存在的校正功能將測區WGS- 8坐標與54坐標的轉換參數求出來,這樣才能避免出現投影過大或者是變形等情況;其次,在應用過程中對于多路效應一定要采取有效地措施對其進行處理,以此來避免誤差。
3.結語
綜上所述,GPS技術在城鎮地籍測繪控制測量中的用有著較為顯著的優勢以及價值,要想真正將該技術的價值發揮出來,就需要在應用過程中做好布選網點、數據處理等工作,同時積極應用GPS-RTK技術來促進測量工作質量以及效率。
[摘要]當前GPS技術已經在工程測量中得到了廣泛應用,并逐步取代了傳統測量手段,通常情況下大面積面狀城市基礎控制網測量中都可以得到比較理想的GPS網形,但是,很多工程測量中存在的已知點比較少,因此GPS控制網精度或多或少會受到一些影響。下面主要針對工程測量中GPS控制測量平面與高程精度的相關內容進行分析,相信一定可以為同行的研究提供一些參考。
[關鍵詞]工程測量;GPS控制測量平面;高程精度 文章編號:2095-4085(2017)05-0032-02
GPS控制測量技術與傳統測量技術相比其直觀性要稍差一些,平面精度可以符合精度需求,高程精度比較低,嚴重影響了GPS控制測量技術的推廣及應用。實際測量工作中,很多因素都會對其造成影響,很多工程測量中都存在一些問題,例如已知點位置分布不合理、已知點少、網形不佳、不適合進行水準測量等,若GPS控制測量中缺少理想的網形條件,最終的高程誤差將會非常大。
1分析高程測量精度的影響因素
上世紀八十年代開始,GPS測量技術開始逐步應用于實際工作中,具體來說包括地面監控系統、空間衛星星座及用戶設備等部分來完成測量工作,然而應用GPS控制測量精度不能實現直觀控制的目的,同時目前的GPS商業平差軟件也不能保證精度的可靠性。下面我們主要針對高程測量精度的影響因素進行總結及分析。
1.1GPS大地高測量精度
在工程測量中,只有獲得了精準的大地高程數據,才能對GPS正常高進行準確計算。按照以往的經驗來看,GPS大地高測量精度的影響因素是多方面的,衛星誤差相對論效應、信號傳輸對流層延遲、衛星鐘差一級衛星星歷誤差等均是其影響因素。與此同時,CPS大地高測量精度誤差的出現與系統生成模型誤差也有一些聯系。應用GPS技術進行靜態測繪的過程中,一定要確保控制點的準確性,并安裝足夠數量的信號接收設備,但是,在測量控制過程中,以上要求很難得到滿足,同時采樣觀察時間也很難得到原來的時問要求,因此高程測量精度也會受到很大影響。
1.2公共點幾何水準測量精度
通常有效控制大地高測量值值差與測量點高程異常值即可獲得正常值,高程異常值計算中會用到數學方法,在獲取數值的過程中,測量點GPS大地高于集合水準高程測量差二者之間會出現較大差值,該差值的出F會對高程測量精度產生較大影響。若不能對水準測量精度進行準確嚴格的控制,那么高程異常值精度則很難得到保證,這種情況下往往會出現高程精度上的誤差。
1.3GPS高程擬合方法
所謂GPS高程擬合是指利用GPS測量技術獲得大地高,然后利用水準測量得到正常高,計算大地高于正常高二者之間差值,即可得到高程異常值。利用高程異常可以擬合得到大地水準面,利用相應的計算方法即可獲得未知測量點的高程異常值。縱觀多種傳統測量方法,具有工程量大、觀測時間長、測量成本高等通病,應用傳統測量技術很難保證幾何水準高程值的精度,特別是在一些復雜地形的地區,其高程精度更難控制。所以,為了避免高程誤差的出現,通常可以利用水準測量的方式對高程進行測量,通過少數GPS點高程測量之后,利用高程擬合技術可以即刻獲得其他GPS點高程。實際控制測量工作中,往往由于擬合模型選擇不對,獲得的結果也不準確,最終必然會造成較大高程誤差的出現。
2工程測量中提升GPS測量精度的路徑
從上文的分析中可以看出,平面精度智能滿足工程實際需求,高程精度由于受到GPS大地高測量精度、GPS高程擬合方法等因素的制約,其值比較低,這種情況下,只有采取合理的對策才能提升其高程精度,使GPS技術得到推廣及應用。下面主要針對工程測量中提升GPS測量精度的具體路徑進行分析。
2.1強化控制點的布設
要想保證其他各控制點高程值的精度,就必須確保高程起算點的精度,所以,在實際工程測量過程中,應對控制點進行科學合理的布設,并嚴格控制高程起算點測量的精度及穩定度。具體來說,擬合需要的水準點通常應在6個以上,并注意這些控制點應均勻布設。而對于一些范圍較大的測區來說,要想有效提升擬合精度,除了上述需要注意的地方以外,還要構建分區擬合模型。
2.2合理運用高程擬合法
對大地水準面進行擬合的過程中,數學曲面構件法比較常用,利用該方法擬合大地水準面,可以確保GPS測量點計算的準確性,同時還能計算出待測量點的正常高值。具體來說,在實際工程測量工作中,應合理選擇并利用高程擬合法,例如,應用樣條函數法、平面擬合法及二次曲面擬合法等方法都能很好的達到測量要求。二次曲面擬合法是其中應用范圍最廣的一種方法;應用該測量法得到的高程異常值誤差最小。具體在工程測量中,需要結合觀測環境情況的不同對不同的擬合方法進行選擇。
2.3修正電離層誤差
大氣電離層影響衛星信號時,會出現信號反射、折射等問題,進而在接受信號過程中就會出現一定偏差,對高程測量精度造成不利影響。測量人員可以合理選擇下列措施對電離層誤差進行修正:(1)多頻觀測修正。該方法是指一個測量點上對多個偽距進行測量,并計算出這些偽距測量值的折射率,最終得到折射改正數值;(2)同步觀測修正。該方法是指選擇兩個觀測站,注意兩個觀測站之間的距離不能超過20 km,同時觀測,并以觀測到的結果作為依據,對電離層測量精度進行計算,達到修正衛星信號參數精度的目的,有效降低誤差;(2)電離層模型修正。利用電離層模型可以修正衛星信號參數以及獲得參數,進而達到修正衛星信號參數精度的目的。上述方法中同步觀測修正是修正作用最大的一種方法,可以有效降低高程精度誤差,經過修正之后獲得的高程精度誤差甚至可以達到忽略不計。
2.4準確量取天線高
天線高測量若存在誤差也會影響高程測量精度,實際工程測量過程中,很多觀測者在天線高測量方面都不夠重視,尤其是在野外測量過程中,應以天線斜高為測量值,平均將天線圓盤三等分,并分別在不同方向防治,基于不同方向測量出天線高。注意天線高測量誤差通常不會超過3 mm,然后計算其平均值。
3結語
綜上,當前很多工程測量中均應用了GPS測量技術,該項技術在工程測量領域中具有測量效率高、功能齊全等諸多優點,然而當前平面及高程精度測量上還存在一些問題,GPS控制測量高程精度的影響因素非常多,所以急需加強對GPS控制測量精度及相關技術的研究,這對GPS控制測量精度的提升非常有利,切實將工程測量中GPS控制測量技術的價值發揮出來。
【摘 要】論文從長大隧道洞內測量技術的研究背景引入,簡述了長大隧道洞內控制測量方法研究的意義,簡述了在長大隧道施工中主要運用的幾種測量方法,并簡略介紹了隧道洞內控制測量時的注意事項,最后對隧道洞內控制測量方法的重要性進行了簡要總結。
1引言
我國幅員遼闊、地形復雜多變,因此公路、鐵路的建設離不開橋梁與隧道的修建,而隧道工程的建設地點多為山區,地形較為復雜。在隧道工程洞內施工時,洞內空間、視野有限,而洞內控制測量正是依據經過校核過的隧道洞口投點,將其引伸入洞,作為隧道開挖和襯砌的依據,保證工程的順利進行。因為隧道的建設地點多為山區,在隧道建設時容易遇到意料之外的情況,所以隧道施工時洞內控制測量的重要性不言而喻,但我們需要知道測量方法的選擇并不是唯一的,方法的選擇需要根據隧道的具體情況,靈活運用各種方法進行,保證工程正常進行。
2 長大隧道洞內控制測量方法
2.1 長大隧道工程測量技術的研究背景
近幾年來我國鐵路尤其是高鐵的建設尤為迅猛,已建成并投入運營的高鐵總路程占全世界的60%以上。在“十二五”期間我國已基本建成了“五縱五橫”的高鐵網,緊接著“十三五”規劃中指出了我國要大力發展城際快速鐵路和軌道交通,并擬定在“十三五”期間,高鐵再增建一萬公里以上。發展城際快速鐵路和軌道交通離不開隧道工程的建設,作為隧道工程建設的前提,測量技術的運用尤為重要。
2.2 研究長大隧道洞內控制測量方法的意義
在隧道施工中,從設計到后期管理,每一步都離不開測量數據的指導,測量數據的準確性關乎整個工程的施工效率與質量。當測量工作產生的數據誤差不在允許范圍內時,不僅會造成人力財力的嚴重浪費,還會導致工程延誤,進而增加隧道的工程造價,尤其是在復雜地形條件下的長大隧道工程更甚。
2.3 國內外對隧道洞內控制測量方法的研究
正如前文所述,在隧道工程的建設施工中測量技術的運用極為重要,因此更應對其進行深入研究。目前國內外的隧道工程測量都取得了長足發展,測量儀器大都實現了智能化、高效率、高自動化。在實際中GPS測量、全站儀測量等先進測量技術都得到了廣泛運用,大大降低了工作強度,提高了工作效率。國內外專家在測量布網方面提出了種種先進的布網方式,尤其是西南交大劉成龍等人提出的自由測站邊角交會網(圖一)顯著地降低了測量誤差,提高了精度。
3 長大隧道洞內控制測量的常用方法
3.1 全站儀測量
全站儀測量主要運用的是三角測量,它以GPS點為首級測量邊,包含隧道洞口三角網點,同時測向已知的GPS點進行檢查,確定無誤后向洞內延伸。在實際工作中為了保證洞內測量數據的精度,我們需要對所測數據進行檢查。我們在工作中主要采用徠卡 TCA1800 全站儀對洞內進行控制測量,選擇最有利的測量時間,采用兩測回與六測回兩種方法,六測回主要是在水平角測量時采用,測量距離時就用兩測回,在測量時需要測定當時的氣壓、溫度等環境因素,最后用儀器進行校正[1]。
3.2 GPS測量
GPS測量是利用后方距離交匯原理實現定位的,在實際的測量工作中,必須有3臺及以上的GPS接收機進行同步測量,使用4顆及以上的GPS或者格洛納斯才能取得精確的定位結果,實現精密控制測量。運用GPS測量的好處就是能夠實現全天候作業,并且測量時的自動化程度較高、測量簡單迅速,定位精確度很高的同時控制布網結構簡單,能夠大量減輕測量工作量。
3.3 陀螺定向測量
陀螺定向測量工作就是利用陀螺經緯儀測量控制網邊上的陀螺方位角,經過相應的換算以后得到此邊的方位角。陀螺定向測量以其良好的效果在礦井、隧道等方面得到了大量運用,積累了豐富的使用經驗。但我們也需要看到陀螺定向測量的一些缺點,在陀螺定向測量時陀螺方位角容易受到子午線收斂角的影響,因此在利用陀螺定向測量完畢后需要對數據進行一些處理,消除子午線收斂角對其的影響。
4 長大隧道洞內控制測量及注意事項
4.1 長大隧道洞內測量布網
隧道洞內測量布網主要分為以下幾個步驟進行:①隧道洞內導線的布設,②對已布設導線的檢查,③隧道洞內導線的測邊及測角。
相對一般隧道而言,長大型隧道洞內測量受環境因素的影響較大,因此長大型隧道洞內導線的布設形式主要由單個或若干個呈帶狀的閉合導線圈,互相連接組成的導線網。布網的具體導線長度需要綜合隧道的長度、工程施工方法、線路的平面形狀以及斷面的具體寬度等因素來確定,一般而言隧道越長導線就越L。
洞內的控制測量是由洞外引測的,因此在第一階段工作完成后必須對原導線的相鄰邊以及水平角度進行檢查、驗算,判斷其是否符合規范要求。
在隧道洞內導線測邊時需要考慮到氣壓與溫度對精度的影響,尤其是距離測量時更需要把當時的氣壓與溫度值輸入全站儀中,進行數據精度修正。洞內導線測角主要采用方向觀測法(左、右角觀測法)。
4.2 測量時的注意事項
在一些長大隧道的控制測量中,因為洞內的先天條件限制了測量工作,所以在一些測量地段需要臨時停工,保證測量精度。在測量過程中,由于測量儀器是精密儀器,因此需要考慮到氣溫、環境對其的影響。
5 結語
測量工作在隧道工程的建設中起到的作用是十分巨大的,如果沒有測量工作取得的各種地理地形地勢數據,隧道工程的建設將變得十分困難。長大隧道洞內控制測量方法是多種的,因此在實際操作中方法的選擇就尤為重要,適當的控制測量方法對有利于工程的開展。綜上所述,在隧道工程施工中測量工作不能缺少,而隧道洞內控制測量更甚,我們必須深化隧道洞內控制測量方法的研究,才能在有需要的時候選擇合適的測量方法進行測量,提高工程的效率與質量。
【摘要】GPS是Global Positioning System的簡稱--即全球定位系統,GPS測量技術具有全方位觀測、精確度高、計算速度快、布點靈活等特點。在地籍測繪控制測量中,采用GPS測量技術能有效的提高了地籍測繪控制測量的準確性,擴大了地籍測繪控制點的范圍,為地籍測繪控制測量提供了極大的方便。本文首先概述了地籍測繪控制測量,論述了地籍測繪控制測量中GPS測量技術,最后探討分析了GPS測量技術在地籍測繪控制測量中的應用。
【關鍵詞】地籍測繪;控制測量;GPS測量技術;應用
GPS全球定位系統擁有全天候、精度高、操作簡便、高效益的特點。將GPS衛星定位技術用于地籍測繪控制測量中,極大的減輕了工作人員的工作量,提高了地籍測量工作的工作效率,并且GPS測量技術有效的提高了地籍測量的精確度。以下就GPS測量技術在地籍測繪控制測量中的應用進行探討。
一、地籍測繪控制測量的概述
GPS測量技術廣泛的應用地籍測繪控制測量中,對地籍測繪控制測量有十分重要的作用。地籍測繪控制測量是指在地籍測繪工作前,為滿足地籍基礎控制和地籍圖繪制的需求,以地籍區域為測量范圍,采用三角測量、導線測量、全球定位系統(GPS)等方法測定地籍基本控制點的過程。地籍平面控制網分為基本控制網和地籍圖根控制網,基本控制網分為一、二級控制網和二、三、四等控制網。在進行地籍測繪控制測量時,要根據測量規模、測繪地籍圖、各等級控制網合理的控制測量點,確保地籍測繪的全面性和準確性。
二、地籍測繪控制測量中GPS測量技術
在地籍測繪控制測量中,差分GPS定位和RTK定位是GPS測量技術應用最廣泛的兩種方法,以下分別對這兩種方法進行分析。
1、差分GPS定位。差分GPS定位根據基準站發送信息的方式可以分為偽距差分、載波相位差分、位置差分、相位平滑偽距差分等四種方式。這四種方式都是基準站將需改正數據發送到移動站中,由移動站進行數據修正,從而獲得精準的定位結果,不同點是需改正的數據內容和差分定位精度不相同。本文以偽距差分進行分析。偽距差分是目前在應用最廣泛的一種技術,利用計算機計算出基準站和可見衛星的距離,將計算的距離和含有誤差的測量值進行相比較,然后將衛星的測距誤差傳遞給用戶,用戶根據測距誤差修正測量偽距,然后消除公共誤差,求出自身的位置,提高定位的精準度。偽距差分GPS定位的特點是精確度很高,偽距改正數可以直接進行修正,不需要改變當地的坐標;基準站能將衛星的改正數全部提取出來,用戶可以任意接收4顆衛星的改正數。
2、RTK定位。RTK定位技術是一種載波相位觀測值動態定位技術,RTK定位技術能隨時提供觀測點在指定坐標系中的三維定位結果,其定位的精確度可達cm級。采用RTK定位技術,基準站能將測量點的觀測值和測站坐標信息傳遞通過數據連接傳遞給流動站,流動站具有很強的信息處理能力,能在不到1s的時間內對基準站傳遞的數據和采集的GPS觀測數據進行處理,并且數據定位可達cm級,流動站既能動態監測,也能處于靜止的工作狀態。在固定整周未知數解后,只要保持4顆以上的衛星相位觀測值和相關幾何圖形,流動站就能進行數據處理。RTK定位技術的關鍵是數據傳輸和數據處理,因此,RTK定位技術對基準站接收機的要求很高,要求基準站接收機能對控制點進行實時觀測。
三、GPS測量技術在地籍測繪控制測量中的應用分析
地籍測繪控制測量采用GPS測量技術,不需要進行相互通視,這樣就能避免地籍測繪控制測量中,控制點的選取具有局限性,從而保證了地籍測繪控制測量的全面性。GPS定位技術的發展為地籍測繪控制測量工作提供了極大的變化,GPS地籍測繪控制測量和常規的地面控制測量相似,也是分為技術設計、外業實施、內業數據處理等三個過程。
1、外業實施。GPS測量外業實施可以分為外業準備、外業觀測、成果分析等三個部分。外業準備的主要工作是設計技術和選點埋石,在設計技術時,要綜合考慮觀測范圍、測量任務、測量精度等;選著的測量點要盡量和原來的側臉點重合,測量點要選擇在視野開闊的地區,盡量避免電視臺、變電站等設備,測量點的交通要方便。外業觀測是利用基準站接收機對測量的數據進行收集整理。成果分析是指利用計算機軟件對GPS測量的重復邊差、同步環閉合差、非同步多邊形閉合差等數據進行分析,對誤差進行修正。GPS測量系統利用外業測量的數據構建GPS控制網,對各控制點的三維坐標進行約束平差,從而確定地籍測繪控制測量值。
2、GPS地籍控制網的建立。(1)地籍測繪控制測量的精確度。地籍測繪控制測量是對地籍圖根控制點和地籍基本控制點進行測設,是建立基礎地籍資料及地籍動態管理的基本工作。根據相關規定,地籍平面控制網的布設可以分為二、三、四級三角網、一、二級導線網、GPS網,采用GPS測量技術進行地籍控制,不需要布設常規三角網,只需要根據測設范圍及城鎮規模,確定合理的控制點,從而保證地籍測繪控制測量的全面性和準確性。(2)基準設計。GPS的基準包括網的基準、尺度基準、方向基準等三部分,GPS網的基準設計是指GPS網位置的確定,在確定網的位置時,可以固定網中一個點的坐標值,或者利用自由網穩擬平差確定網位置的基準。自由網穩擬平差是一種最小約束法,用最小約束法平差GPS網,對網的尺度和方向沒有很大的影響,平差后網的尺度、方向、精確度是不變的,但網的位置及點位精度會發生變化,在網中選出固定坐標點后,確定網的位置基準時,會GPS網的尺度和方向產生一定的影響,其影響程度和觀測值的精確度相關。(3)選點和觀測方案的確定。GPS測量站不需要相互通視,GPS網的圖形結構靈活性比較強,因此,GPS測量選點工作比傳統的出控制測量選點簡單。選點的準確性對測量結果有很大的影響,在進行選點前,要充分收集測量范圍的相關地理信息,掌握原來測量點的分布情況,選點的位置要遠離大功率電視塔、大功率雷達、發射天線等,選擇的測量點要盡量在平面上,不要選擇在坡面上,選擇的控制點要便于觀測,交通位置要方便。控制點的間距不需要固定,可長可短,在GPS網中最長邊可以達到20km-30km,最短邊可以達到600m-1000m。觀測衛星的位置對GPS定位的精確度有很大的影響,為保證觀測的最佳時段,在確定觀測方案時,要編制GPS衛星可見圖。在進行GPS定位時,衛星和觀測點組成的幾何圖形,無論是相對定位,還是絕對定位都不能超過設定的要求。GPS網的規模、基準站接收機的數量、定位的精確度等,要根據實際情況確定。
結束語
地籍測繪控制測量是土地管理工作的基礎,為保證地籍測繪控制測量的準確性,需要建立一套完整的地籍數據收集、整理、儲存管理系統,GPS測量技術是目前常用的地籍測繪控制測量技術,GPS測量技術是在傳統的測量方式的基礎上,利用衛星空間定位技術,能有效的解決傳統測量方式中無法解決的難點。
摘 要:在社會經濟快速發展和科學技術進步的今天,人類社會的生活、工作、學習、娛樂等多種領域都有GPS技術的存在。GPS作為一項高科技技術,在人類社會發展中扮演著極其重要的角色,本文筆者以GPS的工作原理和特點為切入點,全面探索GPS技術及GPS-PTK技術在礦山控制測量中的應用。
關鍵詞:礦山控制測量;GPS技術;GPS-PTK技術
0 引言
在社會不斷進步和發展的今天,科學技術對人類社會的發展影響愈來愈大。人類社會生活中很多地方都在運用GPS技術來提升生活的質量和效率,GPS不僅可以用于定位與導航,還可以用于土地測量,同時GPS技術也提高了測量數據的精準度,尤其是在礦山控制測量中,該技術的應用在不斷增加,所以我們要對其進行深入研究,發揮GPS技術最大的使用價值。
1 GPS技術的工作原理和特點
1.1 GPS技術的介紹
GPS的組成: GPS定位系統大多都是由空間控制部分、地面控制部分和用戶設備接收部分組成的,GPS具有精確導航和實時定位的功能。
GPS定位原理:簡單說就是一個電子設備里面植入了兩個技術模塊,一個為衛星定位模塊,一個是通訊協議模塊。利用衛星定位模塊通過衛星定位到經度和緯度信息,再把這種信息打包儲存在設備的內存里,然后利用通訊運營商SIM卡的GPRS數據傳輸功能將打包成的數據包傳輸到相應服務器上。利用一定的程序語言和程序編程將原始數據轉化為形象的數據和地理位置展現出來。
GPS導航原理:導航就是多了一個預置地圖功能的芯片,通過定位到的經度緯度信息的變化情況計算出物體移動的速度。根據人類現在的位置在地圖上找一條適合繼續前行的線路進行導航。當到達地圖預置的拐彎點或者有監控的點時系統自動通過預設的語音播報出來。
GPS測量原理:先是衛星向接收機發射衛星信號,再經過一系列的電子設備加互聯網進行監測計算,就能精確的實現GPS技術的測量功能。
GPS防盜原理: GPS防盜系統由GPS模塊和GSM通訊模塊兩大模塊組成,通過GPS定位可以精確的掌握失盜車輛的實時動態,再通過GSM向想過部門及想過人員靈敏的傳輸信息。
1.2 GPS的技術優勢和弱勢
優勢:(1)全球全天性的定位――全球擁有優越的衛星資源,衛星數量多,且接收傳遞信息速度極為靈敏。GPS不受外界天氣的影響,可以全天,無論何時無論何地的進行定位和導航。(2)GPS具有實時相位差分界面,定位十分精確,導航靈敏精準。(3)設備操作簡單方便,機器自動化程度高,減輕工作難度,提高作業效率。(4)接收傳輸信息速度快耗時少精準度高。(5).功能多,應用范圍廣,定位、導航、測量等都離不開GPS。
弱勢:(1)GPS受天氣和位置的影響較大。當遇到陰雨霧霾等惡劣天氣的時候或者在高樓的旁邊角落、地下車庫或露天的下層車庫(或者簡單地說當見不到天空的時候),GPS的定位就會受到相當大的影響,甚至無法進行定位服務。(2)要求更大的存儲空間.由于各大電子設備地圖功能大同小異,選擇地圖變成了新的困擾。(3)GPS技術的應用和實踐需要強大的科學技術做支撐。
2 GPS技術在礦山控制測量的應用
2.1 GPS控制網的優化設計
GPS技術在礦山工程控制網中的測量部分,具有精確性、可靠性、經濟性的的特點。GPS控制網需要以一個中心點為定位進行測量,GPS網測量控制的精準度與網的幾何圖形的形狀結構沒有關系,但是它與控制測量網中的線條數和中心基點數有關。
2.2 選點和埋石的狀況用
GPS測埋石點得到的數據是:經緯度和高度。由于GPS控制測量網的網形狀多樣多變,所以在進行選點的過程中會比較靈敏和簡單。選點工作盡量要遠離電臺和發電站等地方,這樣會減輕磁場對測量工作時的干擾。選點要在交通方便,視野開闊的地方,這樣便于與其他相關部門進行合作,提高測量作業效率。
2.3 監測計算數據工作
GPS在測量中的作用是定位和授時,GPS在測量中會給每個測量點進行精確的坐標定位,然后通過各個坐標位置得到各個測量點的距離和空間位置。GPS定位精準,就算有些許的誤差,誤差分布也比較均勻,能夠滿足規范的要求。
2.4 在礦山開采控制測量工程中的應用
衛星與地面之間互相傳輸信息,再通過地面監控站接收和傳送兩者之間的信息,在其間時間和數據都能虼锏揭歡ǖ木準性。GPS除了用于導航方向,確定位置,測量數據外,由于GPS依托衛星進行接收和傳輸信息,所以其精準度相當的高。
2.5 GPS―RTK技術在礦山控制測量中的應用
RTK技術采用的是差分原理,RTK技術的差分包括:位置的差分、偽距差分、和相位差分。GPS―RTK技術具有一定的精準性、穩定性、包容性。隨著社會的快速發展,RTK技術也在不斷地進行優化,其對圖紙的測量工作具有更真實的現實性,GPS―RTK技術的應用,大大的減輕了礦山測量工作的難度,同時也提高了工作人員的工作效率,有利于礦山控制測量工作的順利進行。
3 結束語
GPS技術作為一項高新的科技技術,對社會的發展有著至關重要的作用,且隨著科技的進步,GPS技術更加智能化和數字化。所以,要重視GPS技術的使用,尤其是采礦行業,更應有效的利用這一技術,加強測量工作的準確度,使采礦業更加優質高效,安全便捷,為礦山控制測量工作的發展提供保障。
摘 要:地籍測繪控制測量是土地管理工作的基礎,為保證地籍測繪控制測量的準確性,需要建立一套完整的地籍數據收集、整理、儲存管理系統,GPS測繪技術是目前常用的地籍測繪控制測量技術,GPS測繪技術是在傳統的測量方式的基礎上,利用衛星空間定位技術,能有效的解決傳統測量方式中無法解決的問題。基于此,本文概述了地籍測繪控制測量,對地籍測繪控制測量中主要的GPS測繪技術以及地籍測繪控制測量中GPS測繪技術的應用進行了簡要分析,旨在提高地籍測繪水平。
關鍵詞:地籍測繪;控制測量;GPS測繪技術;應用
前言
地籍測繪控制測量中的GPS測繪技術應用,對地籍測繪控制測量具有重要作用。GPS是Global Positioning System的簡稱――即全球定位系統,GPS測繪技術具有全方位觀測、精確度高、計算速度快、布點靈活等特點。在地籍測繪控制測量中,采用GPS測繪技術能有效的提高了地籍測繪控制測量的準確性,擴大了地籍測繪控制點的范圍,提高了地籍測繪控制測量的質量。以下就地籍測繪控制測量中的GPS測繪技術及其應用進行了探討。
一、籍測繪控制測量的概述
地籍測繪控制測量是指在地籍測繪工作前,為滿足地籍基礎控制和地籍圖繪制的需求,以地籍區域為測量范圍,采用三角測量、導線測量、全球定位系統(GPS)等方法測定地籍基本控制點的過程。地籍平面控制網分為基本控制網和地籍圖根控制網,基本控制網分為一、二級控制網和二、三、四等控制網。在進行地籍測繪控制測量時,要根據測量規模、測繪地籍圖、各等級控制網合理的控制測量點,確保地籍測繪的全面性和準確性。
二、地籍測繪控制測量中主要的GPS測繪技術分析
當前在地籍測繪控制測量中,其中的差分GPS定位技術和RTK定位技術是GPS測繪技術應用最廣泛的兩種,以下分別對這兩種技術進行具體分析:(1)差分GPS定位技術分析。差分GPS定位根據基準站發送信息的方式可以分為偽距差分、載波相位差分、位置差分、相位平滑偽距差分等四種方式。這四種方式都是基準站將需改正數據發送到移動站中,由移動站進行數據修正,從而獲得精準的定位結果,不同點是需改正的數據內容和差分定位精度不相同。本文以偽距差分進行分析。偽距差分是目前在應用最廣泛的一種技術,利用計算機計算出基準站和可見衛星的距離,將計算的距離和含有誤差的測量值進行相比較,然后將衛星的測距誤差傳遞給用戶,用戶根據測距誤差修正測量偽距,然后消除公共誤差,求出自身的位置,提高定位的精準度。偽距差分GPS定位的特點是精確度很高,偽距改正數可以直接進行修正,不需要改變當地的坐標;基準站能將衛星的改正數全部提取出來,用戶可以任意接收4顆衛星的改正數。(2)RTK定位技術分析。RTK定位技術是一種載波相位觀測值動態定位技術,RTK定位技術能隨時提供觀測點在指定坐標系中的三維定位結果,其定位的精確度可達cm級。采用RTK定位技術,基準站能將測量點的觀測值和測站坐標信息傳遞通過數據連接傳遞給流動站,流動站具有很強的信息處理能力,能在不到1s的時間內對基準站傳遞的數據和采集的GPS觀測數據進行處理,并且數據定位可達cm級,流動站既能動態監測,也能處于靜止的工作狀態。在固定整周未知數解后,只要保持4顆以上的衛星相位觀測值和相關幾何圖形,流動站就能進行數據處理。RTK定位技術的關鍵是數據傳輸和數據處理,因此,RTK定位技術對基準站接收機的要求很高,要求基準站接收機能對控制點進行實時觀測。
三、地籍測繪控制測量中GPS測繪技術的應用分析
GPS測繪技術應用于地籍測繪控制測量,其應用過程中不需要進行相互通視,這樣可以避免地籍測繪控制測量中,控制點的選取具有局限性,從而保證了地籍測繪控制測量的全面性。GPS定位技術的發展為地籍測繪控制測量工作提供了極大的變化,GPS地籍測繪控制測量和常規的地面控制測量相似,也是分為技術設計、外業實施、內業數據處理等三個過程。
1、GPS測繪技術在地籍測繪控制測量外業實施中的應用分析。GPS測量外業實施可以分為外業準備、外業觀測、成果分析等三個部分。外業準備的主要工作是設計技術和選點埋石,在設計技術時,要綜合考慮觀測范圍、測量任務、測量精度等;選著的測量點要盡量和原來的側臉點重合,測量點要選擇在視野開闊的地區,盡量避免電視臺、變電站等設備,測量點的交通要方便。外業觀測是利用基準站接收機對測量的數據進行收集整理。成果分析是指利用計算機軟件對GPS測量的重復邊差、同步環閉合差、非同步多邊形閉合差等數據進行分析,對誤差進行修正。GPS測量系統利用外業測量的數據構建GPS控制網,對各控制點的三維坐標進行約束平差,從而確定地籍測繪控制測量值。
2、GPS地籍控制網的建立。(1)地籍測繪控制測量的精確度。地籍測繪控制測量是對地籍圖根控制點和地籍基本控制點進行測設,是建立基礎地籍資料及地籍動態管理的基本工作。根據相關規定,地籍平面控制網的布設可以分為二、三、四級三角網、一、二級導線網、GPS網,采用GPS測繪技術進行地籍控制,不需要布設常規三角網,只需要根據測設范圍及城鎮規模,確定合理的控制點,從而保證地籍測繪控制測量的全面性和準確性。(2)基準設計。GPS的基準包括網的基準、尺度基準、方向基準等三部分,GPS網的基準設計是指GPS網位置的確定,在確定網的位置時,可以固定網中一個點的坐標值,或者利用自由網穩擬平差確定網位置的基準。自由網穩擬平差是一種最小約束法,用最小約束法平差GPS網,對網的尺度和方向沒有很大的影響,平差后網的尺度、方向、精確度是不變的,但網的位置及點位精度會發生變化,在網中選出固定坐標點后,確定網的位置基準時,會GPS網的尺度和方向產生一定的影響,其影響程度和觀測值的精確度相關。(3)選點和觀測方案的確定。GPS測量站不需要相互通視,GPS網的圖形結構靈活性比較強,因此,GPS測量選點工作比傳統的出控制測量選點簡單。選點的準確性對測量結果有很大的影響,在進行選點前,要充分收集測量范圍的相關地理信息,掌握原來測量點的分布情況,選點的位置要遠離大功率電視塔、大功率雷達、發射天線等,選擇的測量點要盡量在平面上,不要選擇在坡面上,選擇的控制點要便于觀測,交通位置要方便。控制點的間距不需要固定,可L可短,在GPS網中最長邊可以達到20km-30km,最短邊可以達到600m-1000m。觀測衛星的位置對GPS定位的精確度有很大的影響,為保證觀測的最佳時段,在確定觀測方案時,要編制GPS衛星可見圖。在進行GPS定位時,衛星和觀測點組成的幾何圖形,無論是相對定位,還是絕對定位都不能超過設定的要求。GPS網的規模、基準站接收機的數量、定位的精確度等,要根據實際情況確定。
結束語
綜上所述, GPS全球定位系統擁有全天候、精度高、操作簡便、高效益的特點。將GPS衛星定位技術用于地籍測繪控制測量中,極大的減輕了工作人員的工作量,提高了地籍測量工作的工作效率,并且GPS測繪技術有效的提高了地籍測量的精確度,因此對地籍測繪控制測量中的GPS測繪技術及其應用進行分析具有重要意義。