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摘要:文章主要针对GPS在高速公路控制测量中的应用进行分析,结合当下GPS在高速公路控制测量中应用的发展现状为根据,从GPS在高速公路控制测量中的使用方式、规划GPS路线平面控制点等方面进行深入研究与探索,主要目的在于更好的推动GPS在高速公路控制测量中应用的发展与进步。
关键词:GPS;高速公路;控制测量
在数字技术快速发展的影响下,数字化测量设备在各行业中得到了较为观广泛的使用,并获得了人们较高的认可。其中GPS技术在高速公路控制测量中的使用在一定程度上是测绘数字化发展的一种表现,也较好的促进了公路线路测量的完善,并具有良好的发展前景。
一、部署GPS平面控制网
在对平面控制网进行部署过程中,测量人员应该根据施工情况进行综合规划。在高速公路施工线路过长时,应以可视距离为基础将路线分为相应的投影段,并在各段连接处部署两个GPS控制点。在选点施工期间,可利用点测距仪对距离进行测量,对选点的复杂性进行简化,其中使用二级导线加密,确保两个控制点可以进行较好的通视。想要较好的将控制网投影的变形数值控制在2.4cm/km之下,测量人员可对公路补偿坐标系进行使用。在对平差进行计算期间,可将坐标系系统边当做起算边,之后再进行平差进行计算。在对控制网准确度进行检测过程中,基线向量不能出现相应的误差,并对包含粗差的一边进行清除。在对控制网进行规划期间,可将其规划为相应的管理环,并形成大量的闭合条件,控制网通过非同步GPS观测产生的闭合环时一级控制网应在8条之下;二级GPS控制网应在5条之下;三级GPS控制网应在6条之下;四级GPS控制网应在7条之下。其中三级控制网应使用点连式方法对控制对控制网进行部署,在控制网中不包括自由基线。在利用控制网进行测设过程中,应使控制网与附近国家控制网点的测量等级相同,同时联测点数应在1至3各之间,较好的对控制网进行控制,并提高其分布的均匀性。
二、部署GPS路线平面控制点
通常情况下在公路上部署GPS控制点时,测量人员可在公路纵向500米之1000米之间部署另一个控制点。其中GPS的位置应在距中心线60米至250米之间,并较好的保障测角、量距等工作的顺利进行。路线平面控制点部署期间,应充分的对隧道、桥梁等规划进行分析,在使控制网符合各施工项目需求后,在对大规模施工项目两端部署控制点。在对道路进行规划过程中其走向已经明确,测量人员应以公路的等级、施工期间卫星的情况、对精准度的需求等为核心进行测量,并进行综合规划。开始应先进行控制测量,其主要由平面控制测量与高程控制测量。在对施工现场进行检测结束后在对各路段的控制点进行部署,促进控制网的形成。在坐标系统中,WGS84是较为常用的系统之一,其横轴向上的墨卡托投影则是现阶段较为先进的科学技术。在实际测量过程中测量人员可根据政府相关责任部门公布的相关规章制度为标准与准则。同时在实际工程放样期间,应该基于控制网对二级的导线进行科学合理的加密。
三、GPS在高速公路控制测量中的使用方式
当前在信息技术快速发展的作用下,高速静态定位方法已经成为高速公路控制测量的主要方法之一。在对这种方法使用期间应该时刻确保GPS接受设备处于相应的流动站中,之后再进行静态测量。在测量期间,对基准站与卫星同步的测量数据信息进行接收,接着在对整周模糊度以及测站的三维坐标进行科学的计算,如其计算结果的变化具有较强稳定性,则可较好满足相应的设计需求,在控制测量中该方法有着较高的使用率。同时,常见测量方法在较为恶劣环境中进行使用具有一定的难度,并经常受到各种因素的影响,因此,使用静态测量联合动态测量的方法可获得准确的测量结果。单点定位所使用的时间通常在6分钟至9分钟,其是静态测量所需时间的25%,在现代技术的推动下,单点定位时间快速缩短,所以测量人员可利用GPS测量方法代替全站仪,进一步促进控制测量的快速发展。
四、施工实例解析
(一)施工工程
我国某高速公路规划路线正线长为70千米,测量区域海拔高度在40米至100米之间,比较线长度为15千米,在这段路程中地势较为平稳,根据1:2000控制测量比例进行测绘工作。其中由于该施工段施工时间较少,且利用全站仪不能较好满足相关需求,因此测量人员使用GPS测量方法进行工作。
(二)信息数据收集、基线计算与审核
首先,信息数据收集。在信息数据收集期间使用较为先进的GPS设备,利用静态测量方法进行测量。卫星的高度角为12°,历元之间的间隔在14秒左右,较好观测数应在2之上,位置精度强弱度控制网时段的长度应在50分钟左右,根据实际情况进行多次测量,并以基线的相关数据信息为核心为观测时间进行调整。
其次,基线计算与审核。在测量环节结束后,应及时利用基线软解对GPS的信息数据进行极基线计算,确保各基线向量的基线达到100%,同时还应该对所有基线进行充分的双差分解。基线较差。三边环坐标的闭合差以及全闭合差,。在两级控制网中基线的长短有着较为显著的区别,以此在对基线较差进行计算过程中,d所需要的极限长度相对较长;在对闭合差进行计算期间,d数值应与环平均值相同,其中两级控制网主要分别为首级级控制网与初级控制网。首先,首级控制网在出现3个闭合差超限时,应在第一时间进行清除,控制网的构建应与相关需求相符合,其中清除的闭合线不能重复进行测量。同时可以根据相关标准将控制网中各基线的指标限制在限差之中,之后在进行平差计算。其次,初级控制网。测量人员在对7个左右初级控制网中的基线向量进行检测,期间应根据如下方法进行工作:三条边同步闭合差的最大值为8.5毫米时,其相对应的闭合差应为4.5ppm,符合线路的闭合差最大值为5厘米时,基线较差值为2.5毫米,同时将各基线指标约束在相应的范围中,之后在对平差进行充分的计算。
(三)平差数据与准确度的统计
测量人员可以使用相应的平差计算软件对平差进行计算,其中应先对三维无约束平差进行计算在对二维约束平差进行计算。首先首级控制网。根据平差结果,其最大值的基础向量为1毫米,限差数值为75毫米,进一步确定粗差基线向量不存在。其次次级控制网。在相应数量的次级控制网中,最大值的基线向量为1.5毫米,限差数字为32毫米,也可以较好的确认控制网中粗差基线向量不存在。其中各次级控制网最大边的相对误差都符合相关需求比点位误差小4毫米,进一步证明了次级控制网精度较高。
结束语:
综上所述,在高速公路控制测量中,GPS测量方法的使用可以较好的提高测量质量。在进行测量过程中,工作人员应认真仔细,降低测量误差。同时根据对GPS观测数据进行研究,在各种测量过程中都与出现相应的误差,因此在对该技术进行使用期间,工作人员应具有认真的态度,进一步推定高速公路控制测量的快速完善。
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