GPS在施工控制網(wǎng)測量中的應用探究
2012-12-31 00:00:00白露露
【摘 要】在工程實例中，測量大多采用過經(jīng)緯儀、測距儀、全站儀、水準儀等測量設備對測量區(qū)域建立控制網(wǎng)。這些措施的優(yōu)勢在于理論上的完善，以及技術(shù)的成熟，但是控制測量方法工作量大，這些常規(guī)大量的作業(yè)方式的劣勢也凸顯出來，工作的時間較長，受外界環(huán)境影響尤為明顯，正是為了改進這一傳統(tǒng)測量方式，GPS技術(shù)的發(fā)展填補了這個空缺，很好的改善了之前測量的弊端，最主要體現(xiàn)在精讀上。GPS應用于施工控制網(wǎng)測量中的相關(guān)技術(shù)就作為本文的探究方向。
【關(guān)鍵詞】GPS；控制網(wǎng)測量；平面控制網(wǎng)；高程控制網(wǎng)；水準測量
隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，連接城市之間的高速公路的建設的不斷涌現(xiàn)，道路的距離和平整度就是大家所關(guān)心的指標。對于這些遠距離的道路，由于兩邊通視極為不易，要用傳統(tǒng)測量方法直接測得相應的數(shù)據(jù)，工作量十分繁重。道路建設的高精度控制測量及施工測量的方法非常必要。而GPS技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展很好的解決了此類專業(yè)問題。GPS技術(shù)的有點在于：測量速度快、測量精度高、24小時工作、使用成本較低、操作簡單、不受地域影響。施工控制網(wǎng)測量如使用原始方法，因為地形的限制會在選點上存在通視情況不佳的狀況。利用GPS施工控制網(wǎng)測量是最好的選擇。本文研究內(nèi)容就是大型公路建設中控制網(wǎng)測量工程也詳細地闡述建立大型公路的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)如何選點和水準測量的規(guī)范。為之后的工程進度提供有效的保證。
全球定位系統(tǒng)GPS技術(shù)是現(xiàn)在科學技術(shù)的產(chǎn)物，它是一種利用新型的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)解決大地測量和信息空間定位問題的空間技術(shù)。GPS系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括空間的衛(wèi)星系統(tǒng)、地面的監(jiān)控機構(gòu)以及分散的接收機用戶等?？苯鐪y繪是以獲取和表述行政區(qū)域界線位置為依據(jù)，為邊界管理提供基礎資料和科學依據(jù)以解決爭端、理順權(quán)屬的一項重要工作。目前，GPS的推廣應用非常廣泛，在房地產(chǎn)測量、道路施工監(jiān)控等一系列工程中都有運用。
1.公路的平面控制網(wǎng)
1）在大型公路建設工程的GPS平面控制網(wǎng)的布設中。根據(jù)實地情況制定了布網(wǎng)的方案和觀測方案，并對平面控制網(wǎng)的布設和精度作了分析和研究，GPS的觀測是采用了對控制點的大地測量模式進行。
2）對測得的大型道路工程的高程控制網(wǎng)布設的測點進行數(shù)據(jù)處理。由長距離不能直接通視，通過擬定不同方案產(chǎn)生的結(jié)果分析。
3）為準確、有效地進行大橋施工測量提供了技術(shù)保證，必須對各個數(shù)據(jù)結(jié)果進行可行性和必要性分析研究，采取最佳方案，解決工程中遇到的技術(shù)問題和技術(shù)難點。
2.選點
控制測量之前最為關(guān)鍵的步驟就是現(xiàn)場踏勘選點，根據(jù)布設網(wǎng)形的實際情況進行實地選點。選點必須遵循以下幾個原則：
（1）為滿足GPS觀測要求，必須保證衛(wèi)星信號的正常接收，不被大功率無線電發(fā)射源影響而減弱信號。遠離大功率雷達站、電視轉(zhuǎn)播臺、無線電微波站，確保觀測質(zhì)量同時確保人員安全，必須避開高壓線。
（2）在四周開闊的區(qū)域布設控制點，不能處于離地面高度角大于15“范圍內(nèi)，避免控制點周圍有強光反射，遠離水域。在無法避開的情況下，通過一些措施進行改善，如提高衛(wèi)星觀測高度角等，保證觀測質(zhì)量。
（3）選好的點位要妥善保存，并要作為長期使用計劃。選點還應結(jié)合甲方提供相關(guān)施工圖，根據(jù)施工特點、計劃等情況，進行選定，避免因施工原因?qū)x定的點的破壞。如有條件可在建筑物上設置觀測點。
（4）繪制點時要制定委托保管書。
（5）首級控制點點位初步選定后，先用木樁進行定位。再由建設單位請有關(guān)施工單位派專家檢查、查看認可后方能進一步確定具體點位。
3.高程控制網(wǎng)的作用
高程控制網(wǎng)在對于公路的建設和后期的監(jiān)測都起著有很重要的作用。在范圍不太大的地形平坦區(qū)域內(nèi)，選定合適的高程處理模型，結(jié)合各個觀測點的GPS觀測值，以高等級水準點作為高程起算點，高程傳遞的精度可達國家二、三等水準精度。所以對于大型的道路工程施工的測量應用這類方法十分有效。此外，數(shù)字化技術(shù)滲入控制網(wǎng)測量中，除了外形三維的仿真之外，它還能根據(jù)已測量出來的原始數(shù)據(jù)，對導線點的坐標、高程實施自發(fā)計算，并且計算敏捷準確，并且它可以直接對建筑尺寸等進行自動標注，并將標注數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，避免不必要的人為抄寫錯誤。
4.水準測量
水準儀是由德國ZEISS廠生產(chǎn)的精密水準儀Ni00A2和Ni002，水準測量的實施必須按照以下要求：
1）測量前對水準儀器與水準標尺進行檢校須按GB12897一91《國家一、二等水準測量規(guī)范》的有關(guān)要求。
2）待雨季過后才能使用水準點進行觀測。
3）每一段水準線路要安排為偶數(shù)站，并在沒站進行往測和返測，最終得出測量結(jié)果。
4）在進行水準測量時還要加入必要的重力異常改正，目的是獲取更為精確的成果。再結(jié)合GPS技術(shù)的擬合高程。通過以上的辦法，進而也可得到更為準確、可靠的大地水準面參數(shù)。
5）在測量設點建立首級水準控制網(wǎng)的時候，測定GPS高程數(shù)據(jù)盡量多的將水準點用在GPS高程的擬合方法。
5.結(jié)論
本文主要對利用GPS定位技術(shù)進行大型道路工程控制測量作了探究，先是確立GPS定位技術(shù)如何構(gòu)建平面控制網(wǎng)，再是為得到GPS技術(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)而選取的若干合理的測量點，最后是在建立施工控制網(wǎng)后對如何測得高程和水準的測量提出的一些規(guī)范，從而為大型道路工程施工測量提供技術(shù)上的支持。
通過上述研究，得出以下的結(jié)論：
1）采用GPS定位技術(shù)可以方便地為高速公路高精度的數(shù)據(jù)結(jié)果。有效的降低了來自傳統(tǒng)的測量技術(shù)帶來的誤差。
2）通過合理的手段解決了大工程中的相關(guān)技術(shù)難題，通過精密水準網(wǎng)和GPS高程擬合網(wǎng)的結(jié)合，有效的完善了大型公路的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，為道路的技術(shù)控制打下基礎。
3）大型公路工程是一個投資數(shù)額大、工期漫長、任務繁多的項目，合理的使用GPS技術(shù)是非常有必要。工程中建立GPS控制網(wǎng)測量不但能提高效率，縮短工期，還能在很大程度上減少不必要的開資，為工程施工測量提供技術(shù)保證，還能夠為整個工程帶來可觀的經(jīng)濟效益。也可以為道路工程帶來更高的作業(yè)效率和較大的經(jīng)濟效益。
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