GPS公路橫斷面測(cè)量與常規(guī)測(cè)量方法比較

呂東冬,鄭莉娜（洛陽市伊川縣公路管理局,河南　伊川　471300）

GPS公路橫斷面測(cè)量與常規(guī)測(cè)量方法比較

呂東冬,鄭莉娜
（洛陽市伊川縣公路管理局,河南伊川471300）

摘要：隨著GPS測(cè)量方法在公路測(cè)量施工中的普及，其技術(shù)水平也得到了提升。橫斷面作為公路測(cè)量工作的重要組成部分，通過對(duì)其測(cè)量方式的分析比較，可以看出在測(cè)量橫斷面過程中，相比常規(guī)測(cè)量方法，GPS測(cè)量方法更為簡(jiǎn)便、高效。本文主要對(duì)公路橫斷面測(cè)量的概況、公路橫斷面常規(guī)測(cè)量方法與GPS測(cè)量方法的應(yīng)用、比較進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：GPS測(cè)量方法;常規(guī)測(cè)量方法;概況;公路橫斷面;比較;應(yīng)用;高程

1　公路橫斷面測(cè)量的概況

公路橫斷面測(cè)量是對(duì)公路中線正交方向上地形起伏情況的測(cè)定，主要設(shè)計(jì)路基、擋墻、防護(hù)工程或計(jì)算土石方工程量等。公路橫斷面與路基中線斷面垂直，橫斷面測(cè)量主要選用的方式為水準(zhǔn)測(cè)量法。根據(jù)公路工程的實(shí)際情況，其測(cè)量方式也略有不同，如選用水準(zhǔn)儀-皮尺法、GΡS-RTK法、全站儀法等方式測(cè)量高速、一級(jí)或二級(jí)公路橫斷面；選用數(shù)字地面模型法、手持式無棱鏡激光測(cè)距儀法測(cè)量無構(gòu)造物或防護(hù)工程路段；選用手水準(zhǔn)儀法、數(shù)字地面模型法等方式測(cè)量等級(jí)較低的公路。

在橫斷面圖繪制中，選用的比例一般為1：200，在米厘方格紙上進(jìn)行繪制。在施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與繪制地面線通常情況下都會(huì)同時(shí)進(jìn)行，繪制好地面線后，利用路基設(shè)計(jì)畫上設(shè)計(jì)線，此時(shí)就可以通過米厘紙方格數(shù)量與斷面之間的距離對(duì)土石方體積進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。并將其制作成相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式，為公路設(shè)計(jì)軟件使用提供便利。

2　公路橫斷面測(cè)量方法的應(yīng)用分析

2.1公路橫斷面常規(guī)測(cè)量方法的應(yīng)用

在測(cè)量橫斷面時(shí)，必須對(duì)橫斷面方向進(jìn)行確定，以中心線為主向兩側(cè)進(jìn)行測(cè)量施工。一般選用花桿皮尺法、水準(zhǔn)儀配合皮尺法等方法作為公路橫斷面常規(guī)測(cè)量方式，其操作方式如下所示。

首先，遵循公路設(shè)計(jì)坐標(biāo)測(cè)量中樁與增設(shè)樁，隨后放樣公路路線橫斷面中樁。完成以上工作后，結(jié)合公路路線周圍原來埋設(shè)的高等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)，通過水準(zhǔn)儀將各個(gè)中樁高程測(cè)量出來。

其次，通過經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀測(cè)量公路路線橫斷面。因橫斷面主要是對(duì)路線兩邊地面高程變化情況的反映，在測(cè)量過程中，可將基礎(chǔ)資料提供給橫斷面設(shè)計(jì)與土石方量計(jì)算。隨后將經(jīng)緯儀安裝在中樁點(diǎn)位置，并將其儀器高度測(cè)量出現(xiàn)。定向時(shí)應(yīng)確保經(jīng)緯儀鏡頭與線路方向一致，再偏轉(zhuǎn)90度，在該方向地形出現(xiàn)變化的點(diǎn)立尺，可通過經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測(cè)與讀數(shù)記錄。隨后鏡頭進(jìn)行270度偏轉(zhuǎn)并進(jìn)行觀測(cè)。

2.2公路橫斷面GPS測(cè)量方法的應(yīng)用

橫斷面測(cè)量選用GΡS測(cè)量方法時(shí)，主要選用RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。該技術(shù)的操作流程如下：

（1）通過分析設(shè)計(jì)線形數(shù)據(jù)與斷面里程，對(duì)中樁與加樁坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)橫斷面位置端點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。

（2）通過有關(guān)軟件或選用人工的方式將兩端端點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)向手持機(jī)內(nèi)輸入。如數(shù)據(jù)較多，數(shù)據(jù)可選用軟件進(jìn)行傳輸，這樣可以對(duì)數(shù)據(jù)輸入的工作效率與準(zhǔn)確性進(jìn)行有效提升。輸入坐標(biāo)數(shù)據(jù)后，必須將數(shù)據(jù)參數(shù)轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)參數(shù)，以此確定路線坐標(biāo)與WGS-84坐標(biāo)，也可利用野外實(shí)測(cè)的方式進(jìn)行WGS-84坐標(biāo)的獲取。

（3）測(cè)量橫斷面高程數(shù)據(jù)。將基準(zhǔn)站和移動(dòng)站設(shè)置在野外，基準(zhǔn)點(diǎn)為測(cè)區(qū)內(nèi)任意點(diǎn)，參考坐標(biāo)值為輸入該點(diǎn)的單點(diǎn)定位坐標(biāo)值。在初始化完成后，為實(shí)現(xiàn)平面控制，移動(dòng)站必須聯(lián)測(cè)2個(gè)以上控制點(diǎn)，并將聯(lián)測(cè)周圍的一個(gè)高程點(diǎn)看作是高程起算點(diǎn)。一般選用點(diǎn)的絕對(duì)高程或基準(zhǔn)站的相對(duì)高程進(jìn)行觀測(cè)。

（4）處理后內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)后，可通過具體觀測(cè)取得的相鄰點(diǎn)三維坐標(biāo)對(duì)水平距離與高程差進(jìn)行計(jì)算，并將橫斷面圖繪制出來。

3　GPS公路橫斷面測(cè)量與常規(guī)測(cè)量方法比較

3.1比較工作效率和強(qiáng)度

常規(guī)橫斷面測(cè)量方法應(yīng)用中，需要大量測(cè)量人員，如在道路橫斷面相應(yīng)范圍需要設(shè)置花桿等工具，該觀測(cè)點(diǎn)需要增加觀測(cè)人員。從測(cè)量流程分析，常規(guī)測(cè)量方法測(cè)量流程包括對(duì)道路中樁進(jìn)行測(cè)設(shè)，隨后選用水準(zhǔn)儀將中樁高程測(cè)量出來等內(nèi)容，由此可見，在公路橫斷面測(cè)量中，選用常規(guī)測(cè)量方法具有較大工作量，同時(shí)其工作效率較低，工作強(qiáng)度高。

在公路橫斷面測(cè)量中選用GΡS測(cè)量方法，需要測(cè)量人員較少，操作較為簡(jiǎn)便。如數(shù)據(jù)采集時(shí)間短，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)采集時(shí)間僅為幾秒鐘，便可將計(jì)算出內(nèi)業(yè)處理的相關(guān)數(shù)據(jù)，如相鄰點(diǎn)方位、水平距離等。通過以上分析，可以看出在節(jié)省人力、降低工作強(qiáng)度方面，GΡS測(cè)量方法具有明顯優(yōu)勢(shì)。

3.2比較觀測(cè)條件

測(cè)量公路橫斷面選用常規(guī)測(cè)量方法，如地面較為平坦及視野寬闊，可測(cè)量少量控制點(diǎn)。如測(cè)量區(qū)域具有較大高差或視線通視條件不良，必須增加控制點(diǎn)測(cè)量的數(shù)量，只有這樣才能確保測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性與準(zhǔn)確性。在水準(zhǔn)測(cè)量中，如選用三角高程法進(jìn)行，要求其觀測(cè)條件符合相關(guān)規(guī)定，同時(shí)要進(jìn)行對(duì)向觀測(cè)，這種情況下將大大降低工作效率，并降低觀測(cè)的精度。

公路橫斷面測(cè)量中選用GΡS測(cè)量方法則不會(huì)出現(xiàn)這些問題，因其布網(wǎng)便利、測(cè)站間不需要進(jìn)行通視。其工作主要利用衛(wèi)星信號(hào)的接收與發(fā)送來完成，在高大建筑物等物體不阻擋衛(wèi)星信號(hào)的情況下，都可以順利完成測(cè)量作業(yè)。由此可見，在觀測(cè)條件分析中，GΡS測(cè)量方法更符合測(cè)量要求。

4　結(jié)語

綜上所述，公路橫斷面施工中通過GΡS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提升工作效率。通過對(duì)公路橫斷面測(cè)量中GΡS測(cè)量方法與常規(guī)測(cè)量方法在工作效率、強(qiáng)度、觀測(cè)條件等方面的比較分析，可以得出GΡS測(cè)量方法更具有優(yōu)勢(shì)，測(cè)量結(jié)果更加精確，更能提升公路橫斷面測(cè)量的質(zhì)量。

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