摘要由于GPS是先進的地理測量和定位手段，經(jīng)過一段時間的快速發(fā)展歷史已經(jīng)非常成熟，其各種靜態(tài)相對差分定位技術(shù)可以同時完全達到極高的定位精度甚至同時具有極高的定位精度的要求，同時也需要盡可能地滿足各種類型的建筑工程控制網(wǎng)；而作為動態(tài)主導(dǎo)代表的各種GPS相對差分定位技術(shù)，則獲得了中國地理測量行業(yè)的充分認可，并被廣泛應(yīng)用于建筑地形測繪質(zhì)量、放線施工等測量工程學科領(lǐng)域中。本文簡要介紹了準定量高程技術(shù)與現(xiàn)有GPS混合改造的一些基本技術(shù)概念，詳細介紹了目前GPS調(diào)測技術(shù)在道路、橋梁和鐵路隧道建設(shè)工程中實際應(yīng)用的基本情況和技術(shù)特點，同時對GPS高程水平改造技術(shù)它對研究現(xiàn)狀和與未來發(fā)展有關(guān)的問題進行了全面分析。關(guān)鍵詞：GPS；路橋工程；隧道工程；測量技術(shù)abstractSinceGPSisanadvancedgeographicmeasurementandpositioningmethod,afteraperiodofrapiddevelopment,variousstaticrelativedifferentialpositioningtechnologiescanfullyachieveextremelyhighpositioningaccuracyandevenextremelyhighpositioningaccuracyatthesametime,andalsoneedtomeetvarioustypesofconstructionengineeringcontrolnetworkasfaraspossible;variousGPSrelativedifferentialpositioningtechnologies,arefullyrecognizedbyChina'sgeographicsurveyindustry,andarewidelyusedinconstructiontopographicmappingqualityandwiringconstruction.Thispaperbrieflyintroducesthebasicconceptsofmixingquasi-quantitativeelevationtechnologywithexistingGPS,introducesthebasicapplicationandtechnicalcharacteristicsofGPSmeasuringtechnologyinroad,bridgeandrailwaytunnelconstruction,andanalyzesthepresentsituationandtheproblemsrelatedtothefuturedevelopment.Keywords:GPS;roadandbridgeengineering;tunnelengineering;measuringtechnology

目錄TOC\o"1-3"\h\u16147摘要 16660abstract 214420一、引言 417895二、GPS的工作原理及其在公路工程中的應(yīng)用 416858（一）GPS系統(tǒng)的組成 413931.空間衛(wèi)星星座 4256102.地面監(jiān)控部分 474413.用戶設(shè)備部分 416569(二)GPS系統(tǒng)的工作原理 5168941.偽距測量原理 512325(三)GPS技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用 5111981.GPS線路控制測量中的應(yīng)用 5212422.GPS技術(shù)在線路定測中的應(yīng)用 627173.GPS技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用 710589(四)GPS在橋梁隧道工程中的應(yīng)用 8212661.GPS在大橋控制測量中的應(yīng)用 832580三、解決GPS高程問題的方法研究 93372(一)高程系統(tǒng)1.大地高系統(tǒng) 9165562.正高系統(tǒng) 942143.正常高系統(tǒng) 97277(二)高程基準 1061351.高程基準面 10211782.水準原點 1014139(三)GPS高程擬合的原理及誤差來源 1013455四、工程實例分析 1116511(一)工程概況 1117305(二)施工控制測量特點 1128031(三)施工控制測量技術(shù) 127774五、結(jié)論 1426490參考文獻 15690致謝 16

一、引言隨著中國道路測量水平的持續(xù)性的提高，道路測量處理任務(wù)也面臨著相應(yīng)的更高技術(shù)要求。現(xiàn)代公路測量主要采用各種全站儀、GPS和自動化程度較高的公路測量處理設(shè)備，主要目的是為了用于研究重要的測量路線，常用的是在紙上畫線的方法。隨著道路GPS的日益普及，一旦測量完成其在野外行業(yè)的主要目的，道路吊裝的野外作業(yè)不僅可以在很大程度上降低人員的野外作業(yè)強度，還可以在很大程度上提高道路吊裝作業(yè)的精度和吊裝作業(yè)的效率。二、GPS的工作原理及其在公路工程中的應(yīng)用（一）GPS系統(tǒng)的組成1.空間衛(wèi)星星座GPS兩顆觀測衛(wèi)星的這一實時同步衛(wèi)星空間同時導(dǎo)航配置解決方案設(shè)計可以有效確保您在這個地球上的任何一個時間和地點在任何時刻都至少每天內(nèi)都可以同時實現(xiàn)衛(wèi)星同步同時導(dǎo)航觀測一個信號到4顆衛(wèi)星,以滿足便于同時達到精密觀測衛(wèi)星同時導(dǎo)航與全球精確定位的必要空間需求。2.地面監(jiān)控部分GPS監(jiān)控系統(tǒng)的平臺監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)由5個平臺地面站基點組成,包括平臺主控站、地面監(jiān)控天線監(jiān)測站和移動監(jiān)測站。3.用戶設(shè)備部分用戶連接設(shè)備系統(tǒng)包括了所有一個GPS射頻接收機、數(shù)據(jù)處理器和軟件以及一個微處理機和其他終端連接設(shè)備,以便于獲取全球?qū)Ш叫l(wèi)星電文和全球定位衛(wèi)星信息,經(jīng)簡單的視頻數(shù)據(jù)處理加起來可以實現(xiàn)實時全球定位與衛(wèi)星導(dǎo)航。(二)GPS系統(tǒng)的工作原理1.偽距測量原理用站點衛(wèi)星信號偽隨機碼分別進行衛(wèi)星測距的兩種基本原理的實際操作實質(zhì)上就是通過對各個站點衛(wèi)星接收機的本站各地段衛(wèi)星號碼與各個站點上的衛(wèi)星信號發(fā)射傳送信號的其他衛(wèi)星偽隨機碼發(fā)射信號分別進行測距相關(guān)性數(shù)據(jù)分析綜合處理,測定站點衛(wèi)星發(fā)射信號從各個站點上的衛(wèi)星信號測距傳送到各個站點衛(wèi)星接收機的無線信號傳播發(fā)射持續(xù)時間,然后用無線傳播持續(xù)時間發(fā)射長度之比乘以站點衛(wèi)星發(fā)射光速度的計算方法獲得從站點傳送到各個站星間的最大更遠距離,以此兩種方式應(yīng)用來有效幫助用戶確定站點衛(wèi)星信號測距傳送到各個站點的三維空間地理坐標。2.載波相位測量原理由于實際誤差不具有規(guī)律,所以這種誤差改正往往難以正確的直接反應(yīng)實際誤差的變化分布,經(jīng)過多次改正的誤差觀測殘余值中仍依然保存著所有誤差殘余值與誤差的相互影響。這時我們可以在一個觀測誤差方程中直接加入一個相應(yīng)的各種附加物理參數(shù)應(yīng)用來徹底消除誤差殘余值對誤差的直接影響。例如對一個接收機假設(shè)鐘差,可以按每一個已知觀測歷元素假設(shè)一個已知鐘差作為未知觀測參數(shù)。對其他零件誤差也同樣可以同時采用同的測量方法。(三)GPS技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用1.GPS線路控制測量中的應(yīng)用在測量設(shè)計工作中，為了有效地限制測量誤差的持續(xù)積累和傳播，使分區(qū)和勘測基礎(chǔ)設(shè)施的準確性足以形成一個整體，以限制在工程設(shè)計中披露連續(xù)、連續(xù)、有效的累積勘測，或全球區(qū)域勘測的建設(shè)和擴展使用時，要遵循細分調(diào)查工作設(shè)計的基本原則，即'全部'。對于現(xiàn)場來說，有必要遵循"從整體到局部,先控制后碎部"的基本原則來實現(xiàn)技術(shù)狀態(tài)。測量設(shè)計的控制基準在測量區(qū)域內(nèi)廣泛選取，直接控制若干墻體的主要測量點和某一墻體的幾何尺寸，平整地確定測量框架的基本設(shè)計區(qū)域，用精確科學的相對測量手段和數(shù)學分析方法，在統(tǒng)一的測量點體系中定型后，要確定墻體點的表面坐標和高程，這是發(fā)揮作用的主要依據(jù)，來直接測定一定高度范圍內(nèi)其他墻體地面施工點的測量點位或者直接進行墻體施工測量放樣,或者直接進行其他點的測量設(shè)計工作。線路控制網(wǎng)絡(luò)工程延伸長度曲線測量管理系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)中的線路網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)也具有其自身的技術(shù)發(fā)展趨勢特點,由于目前采用線路控制網(wǎng)絡(luò)工程延伸長度曲線測量管理系統(tǒng)控制線路中的聯(lián)絡(luò)網(wǎng)大多數(shù)控制網(wǎng)都經(jīng)常是沿著該控制線路的實際工程延伸曲線長度沿著方向的來進行曲線布設(shè),網(wǎng)的實際延伸曲線長度最大時有可能最遠可以達到有數(shù)十公里,甚至上百公里,而線路控制器中網(wǎng)的實際延伸曲線寬度則則最大可能只有幾公里,甚至最大可能遠遠不足幾公里,因此,控制網(wǎng)總是經(jīng)常用網(wǎng)呈狹長的一條白色帶狀沿著方向進行分布。采用這種基于常規(guī)微型天線自動測量方法或在室內(nèi)布設(shè)這類狹小和長度的微型帶狀天線自動控制微型天線測量網(wǎng)時,由于其實際測量天線圖形中的整體天線結(jié)構(gòu)比較差,因此我們很難有效準確控制測量誤差的長期持續(xù)性和累積。尤其多的原因是由于縱和方向運動控制系統(tǒng)誤差往往很大,引起的的縱和橫向運動控制系統(tǒng)誤差不能完全達到其所滿足的高和低精度運動控制系統(tǒng)要求。在測量采用傳統(tǒng)聯(lián)測網(wǎng)絡(luò)測量測試國家重要干線控制網(wǎng)節(jié)點時,常規(guī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)調(diào)試測量方法中通常因網(wǎng)絡(luò)需要測量受到常規(guī)聯(lián)網(wǎng)測量通視和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)測運行距離的很大程度限制,不得不額外需要增加一些中間連接點和一些過渡點,增加了不少電網(wǎng)聯(lián)測實際工作量的與此同時還很有可能甚至會嚴重直接影響測量國家重要控制點采用聯(lián)網(wǎng)的測量實際工作總體量和測量結(jié)果精度。GPS不必再需要長期受通視與電子聯(lián)測設(shè)備距離的太大范圍限制,與其他同類常規(guī)民用電子聯(lián)合測量控制設(shè)備產(chǎn)品相比較它同樣具有非常明顯的綜合性能控制優(yōu)勢。2.GPS技術(shù)在線路定測中的應(yīng)用運用GPSrtk這種線路技術(shù)設(shè)備用來進行線路專業(yè)化的線路專用坐標精準定測的操作方法其實真的非常簡單,首先,將目前我國范圍內(nèi)業(yè)內(nèi)的線路坐標設(shè)計師所負責計算的各線路線上待用檢測坐標預(yù)定線節(jié)點的具體待測坐標,如待測線路中的加樁以及線路待用檢測坐標曲線上的線路主點、橋位等的待測坐標等均加上為樁,將這些待測線路上的待用檢測坐標預(yù)定線節(jié)點的具體待測坐標和所加上的樁測量數(shù)據(jù)以及沿線的各線路控制線節(jié)點上的坐標加樁數(shù)據(jù)進行實時化地傳送到并安裝到運用rtk技術(shù)設(shè)備上的線路專用坐標檢測操作手簿中。利用這些無線測量儀的數(shù)據(jù),可以實時在現(xiàn)場自動定線器上進行遠程自動定線和高精度度的測量。目前許多大型企業(yè)GPS坐標放樣裝備生產(chǎn)廠家所認為需要設(shè)計生產(chǎn)的各種gprtk坐標放樣預(yù)計設(shè)備,除了認為需要配備具有直角圓錐坐標曲線精準放樣裝備設(shè)計基本功能外,一般還認為需要配備具有直角圓錐坐標直線反射坐標協(xié)同放樣,圓錐和直角曲線反射坐標協(xié)同放樣等多種設(shè)計功能,因此如果我們能夠知道了這些圓錐曲線坐標放樣裝備設(shè)計中的基本參數(shù)也非常容易能快速準確開展現(xiàn)場設(shè)計定制曲線坐標放樣設(shè)計工作。然后按操作手冊設(shè)置流體位置。在完成流動站數(shù)據(jù)接收機制的配置工作后，參考站和每個流動站可以直接建立實時數(shù)據(jù)通信，構(gòu)建出來一套相對完備的數(shù)據(jù)鏈,流動站就這樣可以以厘米微秒級的檢測精度直接進行實時數(shù)據(jù)采集和實時放樣處理工作。一般實際情況下,山于農(nóng)業(yè)工程中需要采用的流動坐標測量系統(tǒng)和諸如GPSr等測量不同坐標點的系統(tǒng)不一樣,因此,在開始應(yīng)用諸如GPSrtk等的流動聯(lián)測站系統(tǒng)進行精確測量之前,還可能需要預(yù)先聯(lián)測不多或少于兩個目前已知的可控制聯(lián)測點,用于精確計算測量坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換器的參數(shù),以便及時進行測量坐標系統(tǒng)的精確轉(zhuǎn)換。應(yīng)用介紹GPSrtk這種技術(shù)對車進行流動線路放樣定測的具體工作流程相對來說也還是比較輕松的,流動定測站點的作業(yè)技術(shù)人員只要你需要在放樣定測模式中手動調(diào)岀每個放樣點上的坐標,手簿電腦中的定測軟件就可以會自動正確引導(dǎo)你的車到達需要放樣的地點。3.GPS技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用GPSrtk無線技術(shù)與其他傳統(tǒng)無線測量地圖控制方法技術(shù)相比,還有一個重大優(yōu)勢,那就是不用再需要事先規(guī)劃布設(shè)無線控制聯(lián)絡(luò)網(wǎng),只要在無線測量地區(qū)或測點臨近需要測量地區(qū)天線范圍內(nèi)的所有電源可以直接架設(shè)在srtk基準站的無線控制網(wǎng)地點就完全可以了。目前，GPSrtk參考站所覆蓋的區(qū)域通常遠在半徑10公里以內(nèi)。換句話說，在一個中心位置，在測量精度半徑為10公里的范圍內(nèi)有一個測量參考站，一個地面GPSrtk站不僅有助于同時自由流通廣泛的地形數(shù)據(jù)，而且還能以幾乎相同的精度進行厘米和秒的測量，這兩點是其他傳統(tǒng)地形測量方法無法做到的，同時也無法比較。應(yīng)用各種GPSrtk等等技術(shù)進行采集立體地形測量數(shù)據(jù)時,一般情況需要與應(yīng)用自動化成人測量地圖測量軟件相互的配合,目前國內(nèi)有許多應(yīng)用自動化成人測量地圖測量軟件都已經(jīng)基本開通了應(yīng)用GPS地圖數(shù)據(jù)采集接口,GPS地圖測量軟件數(shù)據(jù)接口可以直接通過導(dǎo)入專用成人地圖處理軟件,經(jīng)多次編輯后即可生成所有您需要的立體地形圖。(四)GPS在橋梁隧道工程中的應(yīng)用1.GPS在大橋控制測量中的應(yīng)用應(yīng)用了GPS等相關(guān)技術(shù)后在考慮建立不同國際主要大橋上的橋梁自動控制系統(tǒng)坐標系聯(lián)網(wǎng)時,通常都會需要考慮采用固定國際橋梁控制坐標系和軸線圖的方法論來建立國際橋梁控制坐標系。具體做法一般認為是,聯(lián)測或者以聯(lián)網(wǎng)分別假定連在一個橋梁上的只有兩個主軸的假定直線上的一個連有橋梁假定控制線各點點分別作為網(wǎng)的假定控制基準,以聯(lián)網(wǎng)假定連在橋梁上上有主橋的假定軸線各點分別作為假定橋梁網(wǎng)上x的假定主軸,并以假定橋梁網(wǎng)上x的假定主軸各點分別作為橋梁GPS網(wǎng)的假定控制尺度點和方位網(wǎng)的假定直線長度方位點和尺度測量基準,網(wǎng)的假定直線方位尺度點和方位測量基準則由高中低中等精度橋梁直線方位測距儀通過直線測量假定橋梁上有主橋的假定軸線兩端控制點與橋梁控制點和網(wǎng)各點間的假定直線差距長度以及差距系數(shù)來對其進行基準確定。2.GPS在隧道控制測量中的應(yīng)用隧道的準確進行完成洞外貫通電流工作一直是我國電網(wǎng)建設(shè)隧道干線建設(shè)工程中最重要的一個技術(shù)環(huán)節(jié),而我國電網(wǎng)干線隧道建設(shè)工程工作能否順利又準確的進行完成洞外貫通,在很多一大部的程度上與我國電網(wǎng)建設(shè)隧道中的洞外貫通電流自動控制對我國電網(wǎng)的隧道工作運行精度性能要求較高有關(guān)。隧道貫通洞口內(nèi)外力的自動控制和地下電網(wǎng)的控制工作運行精度對地下兩側(cè)的多層相向道路隧道貫通開挖和地面在相向隧道貫通橫向上的工作準確性和隧道貫通運行速度都具有直接性的重要影響。應(yīng)用高速公路GPS洞外貫通工程技術(shù)手段進行綜合布設(shè)高速公路隧道洞外貫通安全控制系統(tǒng)貫通網(wǎng),可以有效率地免去點與中間過渡所在點之間安全控制通視上的復(fù)雜技術(shù)要求,也完全可以不用無需再費心去考慮布設(shè)中間過渡點和其他過渡點,這樣也就完全可以有效率地實現(xiàn)在低成本設(shè)備安裝費用、短期長設(shè)備安裝工期的必要條件情況下就有可能真正達到高速低洞小精度安全控制貫通的工程技術(shù)建設(shè)目的。為保證每條道路的GPS隧道自動觀測的準確性，應(yīng)盡量采用標準的靜態(tài)同步觀測隧道對應(yīng)一個隧道的GPS，每個隧道觀測周期的平均速度應(yīng)不低于2小時的觀測，每側(cè)的基礎(chǔ)隧道至少應(yīng)應(yīng)該是：兩個小時的同時觀察。為了有效減少兩根天線不同相位中心的角度偏差對兩根輸入線方位角的直接影響，在每次觀測前應(yīng)檢測一次兩根天線不同相位中心的角度偏差和峰值大小。為了有效避免多重扼流效應(yīng)，應(yīng)充分參考到天線的使用條件，盡量避免使用扼流圈天線。數(shù)據(jù)處理軟件能夠處理來自市面上的通用處理軟件的數(shù)據(jù)。隧道中心的GPS坐標管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)收集的坐標數(shù)據(jù)用于隧道內(nèi)的坐標解析，這通常需要一個隧道坐標計算系統(tǒng)來計算隧道中心節(jié)點的子午線，通過隧道中心軸的平均平面和高程平面通常用作投影平面。三、解決GPS高程問題的方法研究(一)高程系統(tǒng)1.大地高系統(tǒng)大地高高度系統(tǒng)指的是以大地參考橢球面為測量基準面的一種高程測量系統(tǒng),地面一點的高沿大地的標高為位于地面另一點的高沿通過位于該基準點的參考橢圓半球面乘法對角線圈所到達的參考橢球面的平均距離。GPS高度測量所需要獲得的三維高程坐標結(jié)果是基于一個wgs-84橢圓半球的三維坐標,所以此處所需要討論的半球高程坐標是基于橢圓半球WGS-84的坐標測地高度。由于對天地高度的物理定義也是眾所周知的，它們只是一個量，不一定有真正的物理應(yīng)用。高程大地坐標是基本大地坐標的重要組成部分，與整個低空大地坐標系統(tǒng)密切相關(guān)。對于為不同位置定義的特定大地測量參考系,也可能會直接構(gòu)成不同的具體大地高高度系統(tǒng),同一點在不同的大地基準條件下有不同的具體大地坐標高程。2.正高系統(tǒng)正高測量系統(tǒng)指的是以一個大地水準面起點作為測量基準面的一種高程測量系統(tǒng),地面上一點a的正高系統(tǒng)定義公式為由一個地面的起點朝向a一邊沿著地鉛垂直直線長的方向延伸到達的大地水準面的平均距離。正高斯數(shù)具有明確的數(shù)學物理象征意義。3.正常高系統(tǒng)由于正高實際上已經(jīng)完全無法精確性地進行正高求定,因此我們可以直接考慮根據(jù)需要直接使用高大地測量觀測的常規(guī)地球物理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的高精度大地測量觀測地球物理系統(tǒng)的主要原則是以合理的強化大地測量水平作為新的高精度大地測量觀測地球物理系統(tǒng)的主要觀測地球物理數(shù)據(jù)。(二)高程基準1.高程基準面為了在目前為止全國各地和省區(qū)市范圍內(nèi)初步研究建立統(tǒng)一的和實際線路總高程觀測計算基準系統(tǒng),必須先要初步研究確定一個和實際線路總高程觀測起算點的基準面,即每個和線地面實際觀測起算點和實際線路總高程的平均實際觀測起算面為基準面。因為由整個地球內(nèi)陸大地水準面及其大地包裹面的連接處所形成的整個地球內(nèi)陸大地體與其在整個地球上的幾何形體最為緊密并且接近,因此通常都會選用這種地球大地水準面上的包裹作為其最高緊密程度的大地基準面。2.水準原點國家級高程檢測基準面可以長期穩(wěn)定，便于用水準控制網(wǎng)進行測量，全國各地通常都建立國家級高程檢測基準面，每個驗潮站附近都應(yīng)建立一個堅實、可靠的、可長期使用的、保持原點高程檢測穩(wěn)定的基準面。精密高程水準的計算方法有助于確定當前國家高程基準面原點與當前國家高程基準面之間的低高差,并以此處的高程高差來輔助推算目前全國各地的水準高程。一般每個發(fā)達國家都可能需要每年重新設(shè)置一個國家水準質(zhì)量指標參考原點信息網(wǎng),由國家水準指標主點、附點和國際水準指標參考點三個部分組成。為了有效率地保證精密水平國家標準規(guī)定使用水準精密高程測定原點網(wǎng)對精密高程的準確測定性和可靠性,國家標準規(guī)定使用水準精密高程測定原點網(wǎng)必須用精密水準國家規(guī)定水準測量測定系統(tǒng)進行測定。我國的黑色地質(zhì)基層水準質(zhì)量檢測中心原點建設(shè)網(wǎng)點主要是直接建在青島觀象山,其他的檢測網(wǎng)點都主要是直接建設(shè)在黑色砂質(zhì)基層地殼穩(wěn)定,質(zhì)地堅硬的黑色砂質(zhì)基層花崗巖上。有一個次要電子主點、兩個主要電子附點、三個主要電子參考點共六個主要參考點由其綜合組成。(三)GPS高程擬合的原理及誤差來源與地球衛(wèi)星運行有關(guān)的時間誤差,主要因素包括衛(wèi)星日歷誤差、衛(wèi)星時鐘誤差和一般相對論誤差的影響。信號對流傳播延遲誤差：主要是信號電離層效應(yīng)延遲、信號對流第一層效應(yīng)延遲和多徑延遲效應(yīng)等，電離層效應(yīng)延遲和信號對流第一層效應(yīng)延遲誤差可采用天線建模技術(shù)進行修正，而多徑延遲效應(yīng)誤差可采用帶扼流圈的射頻天線芯片進行改善;接收設(shè)備和天線數(shù)據(jù)處理的精度誤差：天線接收設(shè)備的精度誤差主要包括天線量子平移的精度誤差、天線量子相位點中心處的精度誤差和那些由天線量子引起的誤差天線精度取值高于誤差，天線數(shù)據(jù)處理中的精度誤差主要體現(xiàn)在天線星歷上，對天線的三維坐標有直接影響。和天線數(shù)據(jù)處理時，選擇天線模型，直接影響精度誤差。精密數(shù)據(jù)處理星歷誤差模型可以通過直接在線下載精密數(shù)據(jù)星歷來解決，但由在線接收的儀器誤差引起的星歷誤差模型明顯在數(shù)據(jù)處理操作過程中經(jīng)過多次精密測試，具有一定的精密數(shù)據(jù)處理的工作經(jīng)驗，當然也要通過嚴格的對位進行調(diào)平，以減少誤差的影響，也同樣可以有效的大大降低了因數(shù)據(jù)處理誤差模型錯誤引起的星歷誤差。四、工程實例分析(一)工程概況貴州大興至思南段高速公路工程建設(shè)項目路線全長80km以上，路線的走向為從東到西，沿線設(shè)計的標高最大值為990m，最小值為650m，高程平均值為820m。整個建設(shè)項目中有12座中大橋梁，其中包含兩座特大橋，烏江特大橋包含，大橋全長為1510m，橋梁的形式為主跨、斜拉橋與T梁橋共同構(gòu)成;壩溪河特大橋全長設(shè)置為1600m，橋梁主跨的長度設(shè)置為360m，還包含T梁橋和斜拉橋。特長隧道與長隧道的數(shù)量為8座，該項目具有典型的山區(qū)高速公路工程建設(shè)項目的所有特點。(二)施工控制測量特點1)工程建設(shè)規(guī)模比較龐大，施工路線非常長，且測量精度要求比較高。2)外業(yè)測量難度系數(shù)較大，通視條件不好，地形起伏非常明顯。3)整個工程的結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，橋隧所占比例較大，精度要求存在差異，測量控制網(wǎng)不僅要達到局部橋梁和隧道工程的施工要求，同時要滿足公路全線整體控制的需求。4)路線起伏非常明顯，相鄰路段的投影長度變形差異突出，坐標系統(tǒng)設(shè)計十分關(guān)鍵。5)施工標段分散，標段間的測量銜接非常關(guān)鍵。所以，在開展山區(qū)高速公路控制測量工作時，其難度系數(shù)比平原地區(qū)高速公路控制測量技術(shù)大很多。(三)施工控制測量技術(shù)(1)平面控制測量以《公路勘測規(guī)范》(JTGC10—2007)和《高速鐵路工程測量規(guī)范》(TB10601—2009)等規(guī)章制度為基礎(chǔ)，客觀設(shè)置了各個等級施工平面控制網(wǎng)中橋軸線邊的邊長相對中誤差指標和最弱相鄰點邊長中誤差，其具體情況見表4-1。表4-1施工平面控制測量精度的具體要求誤差中誤差該工程項目區(qū)域內(nèi)在國家坐標系中的投影長度變形最大值保持在2.5cm/km以上，以此為基礎(chǔ)創(chuàng)建了工程單獨坐標系，橢球參數(shù)以1980西安坐標系信息為參考，107°40'是中央子午線經(jīng)度的準確值。全線工程范圍之內(nèi)單獨坐標系內(nèi)的投影長度變形值要保持在2.5cm/km以內(nèi)，烏江特大橋的投影長度變形值為7.4mm/km，壩溪河特大橋的投影長度變形值為1.1mm/km，其中一座隧道工程的投影長度變形值為3.5mm/km，這些值全部低于1.0cm/km的范圍。表明坐標系統(tǒng)設(shè)計合情合理，能夠滿足該工程設(shè)計和施工的各項標準。在布設(shè)平面控制網(wǎng)時，采取施工控制網(wǎng)和首級控制網(wǎng)的兩級布設(shè)方法。第一，施工控制網(wǎng)主要分為三個等級，即公路三等為隧道、公路二等為烏江特大橋和壩溪河特大橋、公路四等包含剩余的所有的區(qū)段;第二，首級GPS控制網(wǎng)的主要構(gòu)成內(nèi)容為12個首級控制點和4個C級GPS已知點，相鄰首級GPS點間邊長的最小值設(shè)置為5.2km，最大值設(shè)置為10.7km。依據(jù)國家C級GPS網(wǎng)的技術(shù)要求來詳細的觀測首級GPS控制網(wǎng)，首級GPS控制網(wǎng)的具體情況見圖4-1。圖4-1首級GPS控制網(wǎng)圖示使用國際上先進的精密星歷和高精度GNSS數(shù)據(jù)處理軟件計算主要網(wǎng)絡(luò)基線、廣播星歷和TBC3。使用60個軟件計算各級施工控制網(wǎng)基線?？刂凭W(wǎng)調(diào)整的具體順序為：一級網(wǎng)絡(luò)→二級網(wǎng)絡(luò)→三級網(wǎng)絡(luò)→四級網(wǎng)絡(luò)。調(diào)整精度必須與設(shè)計標準高度統(tǒng)一。1)在頭部網(wǎng)絡(luò)中，最薄弱點的中值誤差通常保持在±6.9mm左右，最弱邊的邊長相對中誤差通常會控制在1/87.3萬左右。2)對烏江特大橋?qū)嵤┒菺PS網(wǎng)平差以后，最弱點的點位中誤差通常保持在±2.8mm左右，最弱邊的邊長相對中誤差控制在1/3.2萬左右，那些長度比300m大的邊長其相對中誤差要保持在1/15萬以內(nèi)。對B特大橋?qū)嵤┒菺PS網(wǎng)平差以后，最弱點的點位中誤差保持在±3.2mm左右，最弱邊的邊長相對中誤差控制在1/12.3萬左右，其橋軸線方向跨河邊的邊長相對中誤差保持在1/61.2萬以內(nèi)。3)隧道三等網(wǎng)最弱點的點位中誤差保持在±5.0mm左右，最弱邊的邊長相對中誤差控制在1/10.5萬左右。 (2)高程控制測量從工程結(jié)構(gòu)形式的角度分析，該工程的高程控制網(wǎng)被劃分為二等、三等和四等，不需要對首級高程控制網(wǎng)進行設(shè)置。壩溪河特大橋和烏江特大橋被設(shè)置為二等網(wǎng)，另外的一座隧道和五座大橋被設(shè)置為三等網(wǎng)，剩余的線路區(qū)段、隧道和橋梁被設(shè)置為四等網(wǎng)。使用數(shù)字水準儀按水準測量法來觀測各等級高程控制網(wǎng)，使用全站儀三角高程法完成跨越烏江特大橋及其跨河水準測量工作。在隨后開展各期復(fù)測工作時，在選擇高程控制網(wǎng)平差起算點時最好選擇必要的高等級控制點，防止累計的長距離水準測量誤差給水準點高程的系統(tǒng)性帶來不必要的影響。方案的具體內(nèi)容為:①二等網(wǎng)平差，對網(wǎng)中兩個左右的水準點固定以后，從原始測高計算，單獨完成二等局域網(wǎng)水準測量工作，以便準確計算二等網(wǎng)水準高程；②三等網(wǎng)差，起點為網(wǎng)絡(luò)相鄰的二階點，初始高程為其雙測偏高度，分別完成三階網(wǎng)差運算；③四等網(wǎng)絡(luò)水準，相鄰高層控制網(wǎng)水準點的實時性是固定的，隨之單獨完成四等級平差作業(yè)。依據(jù)上述方法完成高程控制網(wǎng)平差作業(yè)以后，平差的精度結(jié)果為:①二等網(wǎng)，以測段往返高差不符值為依據(jù)，其水準測量的偶然中誤差通常為±0.80mm/km，烏江特大橋高程控制網(wǎng)平差后的單位權(quán)中誤差為±0.47mm，壩溪河特大橋高程控制網(wǎng)平差后的單位權(quán)中誤差為±0.88m；②三等網(wǎng)，以測段往返高差不符值為依據(jù)，其水準測量的偶然中誤差通常為±1.4mm/km，三等網(wǎng)獨立平差單位權(quán)中誤差信息詳見表4-2；③四等網(wǎng)，依據(jù)環(huán)線閉合差計算出來的全中誤差通常為±3.22mm，對全線高程控制網(wǎng)整體完成平差計算以后，單位權(quán)中誤差保持在±4.48mm。表4-2三等網(wǎng)獨立平差單位權(quán)中誤差信息單位:mm123456

五、結(jié)論道路與高速橋梁工程企業(yè)是目前GPS測量技術(shù)廣泛應(yīng)用的一個重要組成領(lǐng)域,道路和橋梁工程公司可能需要跨越復(fù)雜的地形類型進行測量，如地形測量某些類型的地形圖像和區(qū)域，具有