GPS測量技術在大型土石方工程中的運用摘要[摘要]

本文介紹了GPS測量技術在大型土石方中發(fā)揮的作用，分析了GPS測量技術在大型土石方工程測量工作中發(fā)揮的優(yōu)勢。并以實例講述了GPS測量技術在大型土石方工程中的運用。關鍵詞：GPS；土石方；測量1引言隨著我國經濟建設的深入,在各地的土地開發(fā)項目中,多數需要土地平整,土石方的測算必不可少,對工程設計和造價預算起著至關重要的作用。土地平整測量外業(yè)常采用水準儀、經緯儀和全站儀等測量儀器,內業(yè)計算有方格法、等高線法、斷面法和數字高程模型(DigitalElevationModel,DEM)法等方法。在同樣精度要求下,采用不同的測量方法會有不同的效率,選擇合適的測量方法有利于提高效率,節(jié)省時間,甚至可以減少糾紛。具體采用什么方法根據實際情況和施工方要求確定。GPS-RTK技術近年來得到了快速發(fā)展,并日趨成熟,已逐步應用于工程測量的各個領域,用于土方測量更是極大地提高了效率。2GPS的定義（GlobalPositioningSystem）全球定位系統(tǒng)(GPS)是20世紀70年代由美國陸?？杖娐摵涎兄频男乱淮臻g衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。由(1)地面控制部分（由主控站(負責管理、協調整個地面控制系統(tǒng)的工作)、地面天線(在主控站的控制下，向衛(wèi)星注入尋電文)、監(jiān)測站(數據自動收集中心)和通訊輔助系統(tǒng)(數據傳輸)組成）；(2)空間部分（由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個道平面上）；(3)用戶裝置部分（主要由GPS接收機和衛(wèi)星天線組成）三部分構成。具有(1)全天候；(2)全球覆蓋；(3)三維定速定時高精度；(4)快速省時高效率：(5)應用廣泛多功能的特點。3GPS的運運用1．土方測量方方案的確定在武武漢天河機三期FF2標的土石石方工程中,應用GPPS-RTK1+2模式進行土土方測量,,取得了較好好的效果。該項目中,業(yè)主要求土方方測量采用方方格網的方法法測量,要求采集的的高程點嚴格格按20m××20m的的方格分布,并且給出出了已經畫好好方格網的測測區(qū)電子圖。測區(qū)面積大大約11558400m2,大大致呈西南至至東北方向條形分布布,西南南至東北長11200m,東南至西北最長10400m,測區(qū)范圍較較大,按按20m××20m方方格網劃分,需測量點點位將近3000個,并且且要首先確定定每個方格網網點的位置,由于場區(qū)位位于江漢平原原東部邊緣，屬屬低壟崗傾斜平平原，場區(qū)為為丘陵地，地地形波狀起伏伏，水塘星羅羅棋布，相當當于長江三級級階地，工作量較大大,且工工期很緊,,選擇一個最最佳的測量方方案至關重要要,我們對對如下方案進進行了比較。(1)應用用常規(guī)全站儀儀測量,將將各點放樣到到實地,并采集坐標標。這種種方法操作簡簡單,儀器器要求不高,但是受通通視和距離影影響較多。一一般的等高線線法、數數字高程模型型法的土方測測量中,效率較高,但在此此項目中,,不太實用用。若采采用業(yè)主要求的方方格網法,,首先要在在電子方格網網圖上采集每每個網格點坐坐標,外業(yè)業(yè)要放樣到實實地,然后后采集各點的的三維坐標,工作繁繁瑣,效效率低下,,所以暫時時放棄全站儀儀測量法。(2)利利用GPS--RTK測量量技術,用常規(guī)放樣樣模式將各網網格點放樣到到實地,同時采集各各點的三維坐坐標。這這種方法不受受距離和通視視限制,且測量速度度和精度較全全站儀測量有有所提高，全全天候不受時時間限制,,但同樣面臨臨相同的問題題,必須內內業(yè)量取各格格網點坐標,外業(yè)逐個個放樣并采集集,還是不不能達到提高高效率的要求求。(3)因因RTKK有放樣直線線的功能,,即能放樣樣一條直線到到實地。利用這一功功能,將將方格網分解解成一條條直直線,每條條線上隔220m一一點,測量量時以線為單單位測量,,這樣,既既省去了內業(yè)業(yè)逐個量取格格網點工作,外業(yè)也不不必逐點放樣樣,大大提提高了效率。另外我我們采用RRTK11+2模式,增增加流動站數數量,提高高了工作效率率。2.實施過程程在本項目中采用用中海達V300GPS基準站+V300GPS接收收機。中海海達V30GPSS基準站+集成GPS主主機、天天線、電電源、RRTK數據據鏈電臺,,并利用藍牙牙技術在接受受機主機和手手簿之間進行行數據交換,是完全無無線,一體體化GPSS接收機,,給外業(yè)測量量帶來極大的的便利。中中海達V300GPS基準站+V30GPSS接受機RTK測測量精度（11）靜態(tài)、快快速靜態(tài)精度度：平面：：±(2.55＋1×100-6D；高程：±((5＋1×110-6D))m;（2）動態(tài)態(tài)精度：平面面：±(100＋1×100-6D)mm；高程：±((20＋1××10-6DD)mm,,完全滿足土土方測量的要要求。整整個作業(yè)流程程如下。(1)前期期準備:根據實際情情況,沿東東南至西北方方向（即跑道道垂直方向）劃分測線,沿西南至東北方向（即跑道方向）劃分測線,。然后在電子圖上畫好測線標出PH值,供外業(yè)查詢和檢核使用,如下圖所示。其中測線號由P或H加測線的PH坐標組成,如H32表示此條線的H坐標均為32，P102表示此條線的P坐標均為102，他們的交點即我們需要采集高程的20方格網點。我們可以把數據從CAD中以.xls格式導出，轉換成.dat格式，再用.dat的格式導入手薄進行放樣然后再采集；也可以直接從手薄查看坐標采集數據，每隔一段時間查看是否采漏數據，我們利用的后種。(2)現場場測量。配備3臺GPS接受機機到現場,,其中1臺臺作為基準站站,其余2臺為流動動站，分兩兩組同時作業(yè)業(yè)。測區(qū)事事先已做好了了控制網,,我們在地勢勢較高、通視視較好、輻射射范圍最廣的的地方架設基準準站,設設置好各項參參數,校正好點，測量量即可開始。對于流流動站,啟動后,,我們延著一條符合業(yè)主主要求的整樁樁號直線測，根據據測線圖每走走20米采集集一個點的三三維坐標,,直至一條直直線上需要采采集三維坐標標的點采集完完再進行下一一條直線上點點的三維坐標標采集。(3)外外業(yè)完成后,將數據據從手薄中導導出,做做必要的編輯輯,利用用cass或其其他軟件計算算土方量，我我們利用的是是南方casss中的方格格網法土方計計算計算土方方。這樣既方便便快速又直觀觀。3．對工程建設設產生的影響響GPS具有全天天候、全球覆蓋、三維定速定時時高精度、快速省時高高效率的特點點，這樣就能更好的實時的的對工程質量量和工程成本本進行監(jiān)控，工工程量進行統(tǒng)統(tǒng)計。如對同一個個點填土前后后的高程觀測測，來監(jiān)控層層厚進行質量量控制；對挖挖填方進行統(tǒng)統(tǒng)計得出外借借土方量，及及時解決土源源問題來進行行成本控制；；實時對已完完工程量和尚尚剩工程量統(tǒng)計計來進行進度度控制等。GGPS-RTTK的高效性性使工程狀況況更加清晰明明了的呈現在在我們面前，這樣工程的質量、成本、進度都有了較好控制工程就能更好的向著預期目標發(fā)展。4．注意的問題題在此RTK土土方測量項目目中,需要要注意以下幾幾點:(1)X坐坐標存在負值值，在校點時時一定要注意意正負號。(2)各方方格網點坐標標系統(tǒng)要與架架設基準站的的控制點坐標標系統(tǒng)一致,由于業(yè)業(yè)主給的圖上上的坐標大都標記的為PPH坐標,而RTK中為XYY坐標,以至于容容易出錯，所以要每采集一些數數據后進行檢檢查。(3)流動動站的參數設設置一定要與與基準站的參參數設置一致致,特別是是電臺通道,要用同同一通道,,否則無法法接受信息；同時也要要注意不要連連接到其他施施工單位的基基準站上去了，本本次GPS-RTK1+2測量模式式2個流動站的的設置尤其要要注意這點。(4)由于于中海達V300GPS基準站+V300GPS接受受機為無線一一體機,主主機與手簿之之間的信息交交換通過藍牙牙來實現,,每次手簿設設置參數或與與原來的連接接斷開時,,都要重新新尋找藍牙設設備,與之之建立連接,每個手簿簿一定要選擇擇和自己相應應的接受機,否則可能能產生很多麻麻煩,尤其其幾個主機在在一起時,,容易出現混混亂。(5)如如果某些地區(qū)區(qū)因建筑物或或樹木遮擋而而無信號,,此時格網點點坐標無法采采集,可在在附近不遠處處采集與之等等高的點,,內業(yè)處理一下,也可以沿沿同一方向測測量一點,,用內插的方方法確定方格格點高程,,這樣做對土方的測測量精度的影影響不是太大大。5．結語通過整個測量過過程可以看出出,使用用GPS-RTK1++N模式式,進行土土方測量,,效率很高,并且降低低了勞動強度度,縮短了了工期。在質質量、成本和和進度控制方方面也更快速速有效。對土土方工程是否否能的高效率率、高質量的的完成有著深深遠的意義。當然,如果在遮擋物較多,衛(wèi)星信號不佳的地方,GPS-RTK還是有所局限,此時可以和全站儀結合使用,取長補短,達到最好的功效。參考