工程測量分為初步測試、確定測試兩個階段，合成路線勘測設(shè)計。最初的測試階段的任務(wù)是：在范圍內(nèi)的道路沿線的地質(zhì)，水文資料的收集，放線，布設(shè)導(dǎo)線，測量路線帶狀地形圖和縱斷面圖，作紙上定；定測階段的任務(wù)是：用中線測量、縱斷面和橫斷面測量以及局部地區(qū)的大比例尺地形圖的測繪的方式在選定的區(qū)域測繪，為工程量計算，道路縱坡設(shè)計等提供翔實的測量資料。 

 

 

　　GPS是全球定位系統(tǒng)（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)），其基本原理是衛(wèi)星不斷發(fā)送星座參數(shù)和時間信息，用戶接收到這些信息后，依靠測距術(shù)原理，計算出接收機(jī)的三維坐標(biāo)，速度和時間信息，從而起到定位和導(dǎo)航的作用。目前，GPS系統(tǒng)提供的定位精度優(yōu)于10m，為了得到更高的定位精度，通常采用差分GPS技術(shù)：1 個GPS接收器放置在基站觀察，根據(jù)已知的基站精密坐標(biāo)，計算出基準(zhǔn)站實時衛(wèi)星距離校正，聯(lián)系發(fā)送數(shù)據(jù)的基站。同時在GPS用戶接收機(jī)的觀測，也得到了一個參考站改正，糾正定位結(jié)果的正確性，從而提高定位精度。 

 

　　差分GPS可以分為2類：差偽距和載波相位差分，后者的定位精度高（厘米級），通常用于工程研究的高精度測量。GPS衛(wèi)星發(fā)射載波信號，就是頻率為1575.42MHz的L1載波和頻率為1227.60HMz的L2載波兩種，這2載波調(diào)制有測距碼，偽隨機(jī)噪聲碼，導(dǎo)航信息。根據(jù)GPS接收機(jī)的載波頻率的接受可以分為單和雙頻率，單頻接收機(jī)接收L1載波信號，雙頻接收機(jī)可以接收的L1，L2載波信號。利用雙頻對電離層延遲的不一樣程度，雙頻接收機(jī)可以接收的L1，L2載波信號可以消除電離層對電磁波信號延遲的影響，而且通過在2個頻率上觀測可以加速整周模糊度的解算。 

 

 

　　儀器采用4套高精度大地型ASHTECH GPS接收器以軌跡單一頻率的靜態(tài)定位模式同步觀測，該機(jī)具有12個通道，L1載波相位測量，為4MB的內(nèi)存按15秒間隔平均跟蹤6顆衛(wèi)星可存貯95小時的數(shù)據(jù)，，其高程標(biāo)稱精度為10mm+1ppm·D其水平標(biāo)稱精度：5mm+1ppm·D。其中D為所測距離。由于邊長都不足5公里，故觀測時段長應(yīng)超過30分鐘。 

 

　　工程測量中地形測量用GPS的優(yōu)點： 

 

（1）測站之間無需通視。測量學(xué)有個難題就是測站間相互通視。GPS的特點，使得選擇的測量點更加靈活方便。但測站上空必須開闊無遮蔽物，這樣使GPS衛(wèi)星信號不受干擾。

 

（2）定位精度高。一般雙頻GPS接收機(jī)基線解精度為5毫米到1米，而紅外儀標(biāo)稱精度為5毫米到 5米，GPS測量精度與紅外儀理論上相當(dāng)，在長距離的探測上，GPS測量優(yōu)越性愈加突出。

 

（3）觀測時間短。觀測時間比較短是因為采用GPS布設(shè)控制網(wǎng)時每個測站上的觀測時間一般在30～40分鐘左右，利用快速靜態(tài)定位方法，使觀測時間更短。例如使用Timble4800G接收機(jī)的RTK法可在5s以內(nèi)求得測點坐標(biāo)。

 

（4）提供三維坐標(biāo)。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測站的三維坐標(biāo)。

 

（5）操作簡便。GPS測量的自動化程度高。目前GPS接收機(jī)已經(jīng)小型化和智能化，觀測人員只需將天線對中、整平，量取天線高打開電源即可進(jìn)行自動觀測，利用數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就算出測點三維坐標(biāo)。一些其他的觀測工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

 

（6）全天候作業(yè)GPS觀測可在任何地點，任何時間不間斷的地進(jìn)行，不會受到天氣狀況的影響。 

 

 

　�。�1）規(guī)范對附合導(dǎo)線長、閉合導(dǎo)線長及結(jié)點導(dǎo)線間長度等有嚴(yán)格規(guī)定，一般對于高等級公路均要求達(dá)到一級導(dǎo)線要求。這樣，導(dǎo)線附合或閉合長度最長不得超過10公里，結(jié)點導(dǎo)線結(jié)點間距不能超過附合導(dǎo)線長度的0.7倍。這種要求一般在實際作業(yè)中難以達(dá)到，往往出現(xiàn)超規(guī)范作業(yè)。

 

規(guī)范對已連接的有導(dǎo)線長度長度，導(dǎo)線之間的導(dǎo)線長度和節(jié)點有規(guī)定，一般高等級公路都需要實現(xiàn)一一級導(dǎo)線的要求。在這種方式中，導(dǎo)線連接或關(guān)閉的長度不應(yīng)超過10公里，結(jié)點導(dǎo)線結(jié)點間距不能超過附合導(dǎo)線長度的0.7倍。這個要求在實際工作中很難做到，經(jīng)常出現(xiàn)超標(biāo)準(zhǔn)操作。 

 

　�。�2）收集的起點線測量控制之間的保證相同的測量系統(tǒng)非常困難，經(jīng)常測試，軍測、城市控制混合在一起，這個系統(tǒng)的之間的兼容性問題就存在了，如果出發(fā)點是不兼容的，勢必影響測量質(zhì)量。 

 

　�。�3）國家大地點的嚴(yán)重破壞，影響測量工作。由于國家基礎(chǔ)控制點，完成多為五十年或六十年的，在30年后，一些點由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要被破壞，有些點是人們?nèi)狈χ�識的破壞。當(dāng)然，在這些地區(qū)的測量工作，通常在50公里以上的都找不到電線連接點。這樣路線控制測量的質(zhì)量得不到保證。 

 

　�。�4）地面能見度的困難往往影響常規(guī)測量的實現(xiàn)�？偮肪�的要求放在300米的距離范圍內(nèi)的線路控制點。由于能見度的原因，這種情況是難以滿足的，即使在大型，密集的灌木林和綠簾面積，不能在常規(guī)控制測量的實現(xiàn)。 

 

 

　　通過以上對GPS測量的應(yīng)用事例的探討，可以看出GPS在地形測量的控制測量上具有很大的發(fā)展前景：

 

第一，GPS操作有高精度的特點。它的操作是不受環(huán)境和距離的限制，非常適合于地形條件困難地區(qū)、局部重點工程地區(qū)等。

 

第二，GPS測量可以大大提高工作和成果質(zhì)量。它是不受人為因素的影響。整個操作過程由微電子技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)，自動控制，數(shù)據(jù)預(yù)處理，自動記錄，自動調(diào)整計算。

 

第三，GRTK技術(shù)將徹底改變公路測量模式。RTK可以實時探測坐標(biāo)位置。這項技術(shù)是非常適合的道路，橋梁，隧道測量。它可以直接進(jìn)行實時測量，放樣，樁點測量等。

 

第四，GPS測量可以極大地降低勞動作業(yè)強(qiáng)度，減少野外砍伐工作量，提高作業(yè)效率。一般GPS測量作業(yè)效率為常規(guī)測量方法的3倍以上。

 

第五，GPS高精度水準(zhǔn)測量平面測量精度高，測量是GPS應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。特別是在當(dāng)前高等級公路逐漸向山區(qū)發(fā)展的形勢下，往往由于地形條件的區(qū)域限制，難以實現(xiàn)幾何水準(zhǔn)測量程序，GPS高程測量是一種有效的手段。 

 

　　參考文獻(xiàn)：

 

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