GPS在大連市西部通道工程中的應(yīng)用

1、    gps在大連市西部通道工程中的應(yīng)用    摘要：本文主要討論了gps技術(shù)在大連市西部通道工程中的應(yīng)用。包括起算數(shù)據(jù)的選擇，觀測(cè)中所采用的指標(biāo)以及成果處理等問題。關(guān)鍵詞：gps技術(shù)靜態(tài)測(cè)量動(dòng)態(tài)測(cè)量特點(diǎn) 應(yīng)用abstract: this paper mainly discussed the gps technology in dalian west channel engineering application. including the date the choice of data, observation of the index and a

2、chievements processing.keywords: gps technology the static measurement dynamic measurement features application中圖分類號(hào)： p228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1.引言gps (global positioning system)即全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，而其中文簡(jiǎn)稱為“球位系”。它是20世紀(jì)70年代由美國陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) ，這個(gè)系統(tǒng)利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行定位、導(dǎo)航。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地形測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地籍測(cè)量、工程測(cè)量等各個(gè)領(lǐng)域。gp

3、s技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展最快的技術(shù)之一，gps定位技術(shù)以其速度快，精度高，全天候不受通視條件限制、費(fèi)用省、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)良特性被廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量中。時(shí)至今日，可以說gps定位技術(shù)已完全取代了用常規(guī)測(cè)角、測(cè)距手段建立大地控制網(wǎng)。特別是在城市控制網(wǎng)方面正逐步取代傳統(tǒng)的測(cè)量方法。本文以大連市西部通道整體測(cè)量為例，簡(jiǎn)要介紹gps定位技術(shù)在市政工程測(cè)量中的應(yīng)用。gps網(wǎng)布設(shè)的原則及方式gps城市網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)依據(jù)全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程（cjj73-97）視其使用目的和精度要求，即所需精度和密度，以節(jié)約經(jīng)費(fèi)、方便實(shí)用為原則，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。一般情況下，應(yīng)通過獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成幾何圖形，且邊數(shù)應(yīng)不超過3條，即構(gòu)成若

4、干獨(dú)立的同步或異步閉合環(huán)。布網(wǎng)時(shí)要考慮到有一定的重復(fù)基線，采用邊鏈接方式以便提高網(wǎng)精度及可靠性。3.工程概況大連西部通道建設(shè)項(xiàng)目位于大連市西部地區(qū)，西部通道北起大連周水子國際機(jī)場(chǎng)，向南經(jīng)紅港路、華林路至教養(yǎng)院，在石門山開鑿1.5公里的隧道，跨紅旗中路魏臺(tái)橋，沿馬欄河畔經(jīng)紅凌路、西南路、五一路、中山路、高爾基路，終點(diǎn)至勝利路，全長(zhǎng)約10公里，按雙向四排道規(guī)劃設(shè)計(jì)，為南北主干道，對(duì)溝通大連城區(qū)西部現(xiàn)有道路，改善城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)城市道路暢通具有重要意義。建成通車后，將大大緩解大連西部的交通壓力，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。4.gps靜態(tài)測(cè)量在本工程中的應(yīng)用4.1.本次測(cè)量坐標(biāo)系選用大連城建坐標(biāo)系，及wg

5、s-84坐標(biāo)系。4.2.技術(shù)指標(biāo)及精度參照全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，執(zhí)行如下技術(shù)指標(biāo)。（1）測(cè)站點(diǎn)開闊：衛(wèi)星高度角15°；（2）有效觀測(cè)衛(wèi)星總數(shù)4；（3）衛(wèi)星圖形強(qiáng)度（pdop）5；（4）時(shí)段長(zhǎng)度（min）50100；（5）數(shù)據(jù)采樣間隔（s）10；4.3.本次所布控制網(wǎng)，北起石家溝山和沙河口山，并以該兩點(diǎn)作為起算點(diǎn)，分別布設(shè)s007、s009、s011、 c010、c014.線路如圖所示：4.4.關(guān)鍵環(huán)節(jié)的把握本線路所有平面控制點(diǎn)均按四等gps點(diǎn)觀測(cè)值表進(jìn)行施測(cè)，采用邊連式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度除要考慮規(guī)范要求外，還充分考慮到點(diǎn)位的凈空條件、衛(wèi)星狀況、基線長(zhǎng)度、

6、使用儀器性能等因素，酌情決定是否做適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)。5.內(nèi)業(yè)處理及精度評(píng)定5.1.內(nèi)業(yè)處理使用ashtech solutions 2.6對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理解算。首先在wgs-84坐標(biāo)系下進(jìn)行三維自由網(wǎng)平差，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行城建坐標(biāo)系的二維約束平差。6.gps動(dòng)態(tài)測(cè)量的應(yīng)用使用gps進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位時(shí)，gps分為參考站（基準(zhǔn)站）和流動(dòng)站兩種，一般參考站為一臺(tái)gps加發(fā)射電臺(tái)，流動(dòng)站至少一臺(tái)gps，也可安排兩臺(tái)（或更多臺(tái)gps），通常稱為“1+1”或“1+2”。參考站的作用是把gps觀測(cè)值和所設(shè)站的已知坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)鏈發(fā)送給流動(dòng)站，流動(dòng)站的作用一是采集gps觀測(cè)的數(shù)據(jù)；二是在采集數(shù)據(jù)的同時(shí)接收數(shù)據(jù)鏈發(fā)送

7、來的參考站數(shù)據(jù)，在流動(dòng)站形成差分觀測(cè)值后實(shí)時(shí)定出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)。一般來說，流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可以處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可在一個(gè)已知點(diǎn)上初始化后再進(jìn)行動(dòng)態(tài)作業(yè)，也可以在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行初始化，并在動(dòng)態(tài)條件下解求出整周模糊度。求出整周模糊度后，則每個(gè)歷元都可進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，但必須保證始終鎖住4顆或4顆以上的衛(wèi)星。至于整周模糊度的解算方法種類很多，這也是目前許多學(xué)者研究的課題之一。使用rtk作業(yè)有如下優(yōu)點(diǎn)：1）、 rtk作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大。rtk可勝任各種測(cè)繪內(nèi)、外業(yè)。流動(dòng)站利用內(nèi)裝式軟件控制系統(tǒng)，無需人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，使輔助測(cè)量工作極大減少，減少人為誤差，保證了作業(yè)

8、精度。2）、降低了作業(yè)條件要求。rtk技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視”和對(duì)天基本通視，因此，和傳統(tǒng)測(cè)量相比，rtk技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測(cè)量看來由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，只要滿足rtk的基本工作條件，它也能輕松地進(jìn)行快速的高精度定位作業(yè)。3）、定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累。不同于全站儀等儀器，全站儀在多次搬站后，都存在誤差累積的狀況，搬的越多，累積越大，而rtk則沒有，只要滿足rtk的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)，rtk的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)。4）、作業(yè)效率高。在一般的地形地勢(shì)下，高質(zhì)

9、量的rtk設(shè)站一次即可測(cè)完10km半徑左右的測(cè)區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的“搬站”次數(shù)，僅需一人操作，在一般的電磁波環(huán)境下幾秒鐘即得一點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用，提高了測(cè)量效率。5）、操作簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。rtk的基準(zhǔn)站無需任何設(shè)置，移動(dòng)站就可以邊走邊獲得測(cè)量結(jié)果坐標(biāo)或進(jìn)行坐標(biāo)放樣。數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強(qiáng)，能方便快捷地與計(jì)算機(jī)、其它測(cè)量?jī)x器通信。本次工程采用“1+1”動(dòng)態(tài)測(cè)量模式進(jìn)行工程碎部測(cè)量，包括現(xiàn)有地形補(bǔ)測(cè)、道路的原地面縱斷高程及橫斷高程測(cè)量、紅旗高架橋及西南橋橋梁樁位原地面高程測(cè)量、石門山隧道縱斷面原地面高程、道路中線放樣、動(dòng)遷線放樣等。測(cè)量精度達(dá)到規(guī)范及工程要求。結(jié)束語通過實(shí)踐我們可以知道，利用gps技術(shù)在工程中的應(yīng)用，既保證了作業(yè)精度，也提高了作業(yè)效率，縮短了施工工期，同時(shí)也取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。gps技術(shù)在未來的測(cè)量工作中必將得到更廣泛的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：1gps測(cè)量原理及應(yīng)用 編著徐紹銓等武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社2賴榮堅(jiān),張奮程,林次穎;淺論gps的全球定位原理j;華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1992年02期3陳俊勇,胡建國;gps技術(shù)的新進(jìn)展j;測(cè)繪工程;1996年02期4施一民;滬杭高速公路gps線路控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)j