GPS静态控制在较大市政工程中的应用

2012-05-31李春香

城市勘测 2012年5期

李春香

(深圳市勘察测绘院有限公司，广东深圳 518028)

1 引言

市政工程是指城市道路、桥梁、地下管线、地铁、轻轨等城市公用设施建设工程。随着现代化城市的建设，市政工程越来越多，项目也越来越大，项目覆盖区域面积也逐渐增大。这种情况下，高质量的大地控制网的布设，对工程进度、质量、成本控制以及工序有序展开有着重要意义。应用GPS静态进行工程控制网布设可以极大提高控制网精度，节省成本，提高工作效率，在现代工程项目中应用日益广泛。

本文即是应用GPS技术在布设较大市政工程控制网中的尝试与应用研究。

2 工程概况

燕川污水处理厂配套污水干管工程是深圳市重要的污水处理工程之一，在环境污染综合治理和环境保护战略中，即将发挥重要的作用。该工程主要包含有:茅洲河干流北岸截流干管公明段、西田水截流干管、上下村排洪渠截流干管、合水口排洪渠截流干管、公明镇排洪渠截流干管、马田排洪渠截流干管、茅洲河干流南岸截流干管公明段，共7段，总长度约17 km。污水干管工程隶属公明街道，测区范围涉及5个自然行政村和公明镇。测绘的主要内容有:污水干管工程竣工测量、1∶1 000地下管线竣工图测绘、GPS控制网测量、四等水准测量、验测平面位置和管线纵断面测量等。

3 平面控制及解算

(1)平面控制

图1 工程略图

本次工程需要测量的区域面积很大，测区内道路成网络状，城镇主干道和乡村道路纵横交错，四通八达，由于筹备举行“大运会”，很多道路都在整改，旧路普遍都处在改造或重建当中，公路旁边原布设国家及其他等级控制点遭破坏特别严重，所以测量工作困难很大。根据工程实际和技术方案要求，按照“分级布网”的原则，在本地区原有4个已知四等点的基础上，拟建立覆盖整个测区的国家E级GPS控制网，共布设GPS平面控制点11个。高程控制测量是通过联测附近已有的2个三等水准点和GPS点组成四等闭合或附合水准路线来实现的。最后应用深圳市连续运行卫星服务系统(SZ－CORS)RTK技术，对周边布设的各GPS点进行拟合，并以其他新建立的GPS点作检查，来加密测区范围内的图根控制点，共计数量有87个。

图2 GPS平面控制网布设方案略图

(2)平面控制解算

采用华测静态GPS数据处理软件Compass进行了基线解算，基线解算采用符合要求的双差固定解作为基线解算的最终成果，然后保存为统一的通用基线数据处理格式，在平差软件中完成WGS－84坐标系下的三维无约束平差。所有观测及基线解算过程均严格按规程要求在软件中设定相应的参数，并根据验算结果，判断基线数据精度指标进行合理验算，保留解算合格的基线、剔除个别具有粗差的数据，共验算通过合格基线157条，共计包含图根控制点87个，解算得IW01～IW13平面控制点(共计13个控制点)，满足网平差对本次工程合格基线的需要。

4 高程控制

经实地踏勘，在测区附近有已知三等水准点(III松光5、III新光5)，现场均保存完好，可作为本次高程控制的起算基准。结合本测区的实际情况，布设3条四等水准闭合路线(图3)，中途经过新增的11个四等GPS点IW01～IW11以及16个新加密的GPS－RTK图根点。

图3 水准路线略图

5 高程控制的检核

由于测区已知高等级(三等)水准点数量较少(只有2个)，给GPS水准高程测量的应用带来了限制。鉴于此，本次GPS控制网整体平差后，进行了GPS高程拟合计算，与四等水准成果进行了比较。取网中的5 个 GPS 点为起算点(IW01、IW03、IW04、IW05、IW11的四等水准成果为起算数据)，进行二次曲面拟合高程异常，计算出6个点(IW02、IW06～IW10)的高程，得出最大高程差差值为－0.023 m，误差的算术平均值为，高程拟合比较表见表1。