GPS在公路工程控制測量中的應用研究

文/王巖華 中國葛洲壩集團三峽建設工程有限公司 湖北宜昌 443002

1、公路工程控制測量中GPS 的應用必要性分析

當前，我國的公路建設水平得到了明顯提升，由于公路線路長，已知點少，用常規測量手段不僅布網困難，而且難以滿足高精度的要求。GPS靜態不受地形條件的限制，無需通視，減少了常規方法的中間環節。GPS 靜態控制測量技術在道路工程中，主要是用于建立各種道路工程控制網及測定航測外控點等。通過在公路工程控制測量作業中使用GPS 技術，不但能夠達到工程的測量精度控制標準，與此同時還能解決施工過程中的布網困難問題。GPS 靜態便于操作、工作效率較高、精準度高且無需較長觀測周期，也因此受到了公路工程的青睞，應用范圍處于不斷擴張的狀態，為公路控制測量工作提供了有力技術支持。

2、GPS 在公路工程控制測量中的實際應用分析

我單位承建的四川省巴通萬高速公路工程，地處山區，地形復雜，路線長124Km，隧洞橋梁多，已知點少。若采用常規的測量方法需要大量人力、物力且精度難以達到規范要求，為了加快工程進度及達到測量設計要求的精確度，在工程的控制網測量中采用了GPS 靜態控制測量，受地形條件及施工測量的需要影響，首級測量控制網點不能均勻布設，需分D、E 級布網。

2.1 控制點選埋

①點位應選在土質堅硬、穩固可靠的地方，周圍視野開闊，高度角在15 度以上的范圍內無障礙物，同時要利于加密和擴展，利于高程引測。

②所有控制點布設位置應在設計公路中心線兩側50 米外、成圖區域內。隧道區域的點位和因地形條件及通視條件限制的個別點位，要適當增加E 級控制點。平面控制點的埋設位置盡量考慮本點設站能觀測到公路設計線位。

③控制點布設密度：D 級點沿路線前進方向以平均間隔4 公里布設。在D 級點上加密E 級點，E 級點沿路線前進方向平均500 米距離（一般在線位左右交錯）布設一點，隧道頂部區域不布點。全線布D 級點26 個，E 級點103 個。

圖1 測區控制網點位略圖

④D 級不要求通視，E 級點需保證有一個以上的通視方向，E 級點同時作為四等水準高程。

⑤所有埋設的控制點均需實地繪制點之記，點之記內交會距離必須實地量測至0.1 米，一般點位交會距離應在三個以上，并提供點之記的CAD 文件數據。

2.2 GPS 外業觀測

①觀測前，根據衛星可見性預報表和交通情況，編制觀測調度計劃，GPS 接收機統一調成靜態模式。有時在觀測中根據實際情況，調整計劃。

②作業所執行的技術要求如下：

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2.3 數據處理

內業數據處理采用HGO 數據處理軟件，觀測的數據主要分為基線解算和控制網平差。其中基線解算的步驟一般為：基線成果檢查→重復基線檢查→同步環檢核→異步環檢核。得到基線向量解算值，然后進行控制網平差。

3、GPS 在道路中使用的優缺點

3.1 優點

①測站與測站之間無需通視，只需要站點上空視野開闊，布設控制點更加靈活。

②所需測量時間比較短暫，提高了工作效率。

③操作簡單易懂，不需要專業的測繪知識。

④GPS 具有高精度定位的特點，在控制網中，GPS 技術的應用，大大提升了測量的精確性。

3.2 缺點

①雖然GPS 高程精度能達到一定的精度要求，但GPS 施測的工程測量控制點應進一步用水準儀聯測，保證高程精度滿足施工需要。

②GPS 靜態測量對選點要求較高，需要站點上空視野開闊，高度角在15 度以上的范圍內無障礙物。

③GPS 測量中所選的控制點位置差異直接影響到觀測點位的精度。

結語：

綜上所述，通過對GPS 技術在公路工程控制測量中的應用研究可以發現，該技術工作效率高、操作便捷、測量結果準確可靠，具備推廣的意義與價值。同時，有關研究相關技術人員仍需繼續跟進，使其更好地服務于公路控制測量領域。