GPS技术在公路测量中的综合应用
2017-03-10茶宏斌
茶宏斌
云南浩海建设建团有限公司
GPS技术在公路测量中的综合应用
茶宏斌
云南浩海建设建团有限公司
当前,随着经济的发展,建设施工规模也随之扩大,在一定程度上促进了公路工程的测量技术发展GPS技术已经被广泛运用到公路测量之中,而且与传统的导线测量方式相比具有更多的优势。GPS测量技术是时代发展的产物,不仅操作简单,并且自动化程度比较高,可以提高工程测量的效率,提高测量的准确度。基于此,文章就GPS技术在公路测量中的综合应用进行简要的分析,希望可以提供一个借鉴。
GPS技术;公路测量;综合应用
1 GPS测量技术的主要特征
其一,GPS可实现快速定位,在GPS的应用下,工程测量的定位模式发生变化,主要采取实时动态定位模式,只要流动站初始化稳定之后才能进行定位,且观测的时间仅需几秒即可,这样一来不仅缩短的观测时间,并且提高了工作效率。
其二,GPS定位精度比较高。根据相关风险得知,现阶段GPS定位技术可以达到毫米级的静态定位以及厘米级的动态定位,且根据实验以及工程实践得知,利用载波相位观测量进行静态定位的时候,其定位精确度得到提高。
其三,GPS可实现实时定位,在GPS技术下进行动态、实时、快速定位,简而言之便是确定运动目标的三维位置以及运动速度,保证运动载体沿着预定的航线进行运行,并且选择最佳路线。
其四,GPS可以实现全天候观测。众所周知,GPS卫星的数目比较多,并且分布也比较均匀,可以保证全球覆盖,这种情况下可以实现全天候观测,也不会受到雷电天气的影响。
其五,GPS测量技术操作简单。现阶段GPS测量技术自身所具备的操作简单与自动化程度高的特点已经成为了最为主要的优势,之所以产生这种特征是因为GPS测量技术综合了多种现代科技,并且各类科学技术的融合下,提高了整个测量的有效性。一般情况下,操作人员只需要在测量的时候对数据采集即可,这样一来可以减轻工作人员的工作量,提高工作效率。
2 GPS技术的应用要点
2.1 GPS导线测量的流程
1)GPS控制网复测前,笔者所在测量组首先进行了现场勘查,检查标石的完好性,经过现场勘查,本标段范围内现存GPS控制点8个;GPS控制网复测的作业方法、精度指标、使用仪器均按《全球定位系统(GPS)测量规程》中E级GPS网精度标准进行;2)导线复测组员共六人并配备一台车辆,两人一组,每组使用一台GPS;3)复测时将各机架设在GPS点上,采用同步静态观测模式,以GPS对点作为联结边,采用边联式构网,GPS形成大地三角形组成的带状网;4)三台仪器同步(开机时间应精确至分钟)开机观测一小时后关机,位于小里程的一组测量员将仪器转至下一个未测GPS点上整平对中,与前一个观测时段结束后未移动的剩余两台GPS新构建三角网后同步开机进行测量,该过程循环进行并每次均保证下一个测量时段时三台GPS中有两台GPS位于上个测量时段观测的两个GPS点上,一台位于新测量的GPS点上;5)观测过程中按规定填写观测手簿,对观测点点名、仪器高、仪器号、时间、日期、以及观测者姓名均详细记录,待数据处理时使用。
2.2 GPS导线测量的数据处理
使用GPS静态模式进行导线复测数据记录后,即转入测量数据后处理阶段,此时使用topcomPinnacle数据处理商用软件对静态测量数据按静态相对定位模式进行双差固定解求解,并使用该软件基于GPS84坐标系进行无约束平差。经过数据整理后,本次GPS导线测量最弱环相对中误差为1/215248,平差后最弱点的点位中误差为3.3mm,本次GPS复测网的精度达到E级GPSGPS网精度,复测平面点位精度满足《全球定位系统(GPS)测量规程》、《公路GPS测量规范》标准中的规定要求。
3 GPS技术在公路测量中的运用
3.1 绘制大比例的地形图
由于GPS的定位功能非常强大,能够提供动态测量来获得大比例的地形图,就克服了传统地形图制作中工作量大,耗时较长且准确度较差的毛病,同时,将纸上作图改变为智能系统绘图,输入相应的信息就能够得到最后的成图,这种方法最大的优点就是准确性高,而且耗时非常少,极大的缩短了工期。
3.2 道路的横、纵断放样和土石方量的计算
在纵断面图制作过程中首先将已经制定完成的地形图中的曲线要素,输入到GPS系统的电子手簿中,同时在电子手簿中绘制公路工程的路线走向、相应的起始坐标等,然后GPS系统会自动生成相应的路线文件,为今后的中线敷设以及断面的测量工作提供一定的参考依据。其次测量员进行外出测量,在电子手簿中输人既定路线的起点桩号,它就会自动的引导测量员向既定的起点坐标处移动,直至距离桩号20cm时,电子手簿会自动发出提示音,继而测量员根据精度的要求,选择合适的位置敷设中桩,同时对该处的中桩高程进行数据的采集,以此类推,直至完成整条线路的数据收集工作。经过实际的测量经验发现GPS测量技术能够为公路工程建设提供精度较高的测量结果,且用的时间比较短,较大程度上减少了测量的工作量。
绘制横断面的测量过程与纵断面的测量过程有着一定的相似之处,其首先也是利用电子手簿形成目标线路文件,然后再点击进人到绘制横断面的工作模式中,再次输人横断面的中线路程,继而根据电子手簿的引导指示,明确横断面的中线的准确定位,找到垂直于线路方向的那条直线,沿着这条直线在线路的两次收集相应的地面高程,以此类推,直至完成整条线路的数据收集工作。经过实际的测量经验发现GPS测量技术的应用极大地提高了横断面的测量精度,为今后公路工程的建设打下了坚实的基础。
综上所述,在科学技术的不断发展下,GPS测量技术的出现改变了传统工程测量的局限,推动了测量的准确性,还在一定程度上降低了操作人员的工作强度。因此,要加强新技术的研究,从而更好的促进公路测量工作水平的提升。
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