GPS獨(dú)立平面控制網(wǎng)在“S103線魚兒溝公路改建工程”的應(yīng)用

1、GPS獨(dú)立平面控制網(wǎng)在“ S103線-魚兒溝公路改建工程”的應(yīng)用（新疆新紀(jì)元公路設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司白紅玉830000 ）摘要：GPS態(tài)相對定位中的高精度、高效益、全天候、不需通視等優(yōu)點(diǎn)，使人們普 遍采用其來代替（逐漸地）常規(guī)的三角、三邊、邊角等方法，并在理論、實(shí)踐中取得了 可喜的成果。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，長距離的高等級公路建設(shè)越來越多，本文 “S103線- 魚兒溝公路改建工程”獨(dú)立坐標(biāo)系建立中的應(yīng)用進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)；GP6坐標(biāo)轉(zhuǎn)換1概況本項(xiàng)目為S103線其中的一段，S103線起點(diǎn)K0+000位于岌岌槽子，終點(diǎn)位于魚兒溝 接S301線，全長123kmi本次改建為其中的一段 K83+460

2、-K126+940段，改建全長 44.51454km。本項(xiàng)目途經(jīng)區(qū)域位于我國新疆維吾爾自治區(qū)境內(nèi)天山山系的中段。項(xiàng)目區(qū) 地處東經(jīng)420 5043 01、北緯87 3787 52之間。路線從海拔2100米艾 維兒溝，下降至海拔800米的魚兒溝車站。該項(xiàng)目具有路線比較長，高差較大的特點(diǎn)； 2方案選擇在公路測量中，根據(jù)GB50026-2007工程測量規(guī)范要求，測區(qū)內(nèi)投影變形狀值不大 于2.5cm/km,因此在測量實(shí)踐中，根據(jù)工程區(qū)域所處的地理位置和平均高程，按以下選 擇坐標(biāo)系統(tǒng)。：當(dāng)邊長投影改正量不大于2.5cm/km時(shí)，采用高斯正形投影，3帶平面直角坐標(biāo)系； ：當(dāng)邊長投影改正量大于2.5cm/km

3、時(shí)，采用投影于抵償高程面上的高斯正形投影3。帶平面坐標(biāo)或投影于西安80坐標(biāo)系或1980西安坐標(biāo)系橢球面上的高斯正形投影任意帶 平面直角坐標(biāo)系；：投影于抵償高程面上的斯正形投影任意帶平面直角坐標(biāo)系； 投影長度變形分析將地面觀測距離歸化到參考橢球面上，其長度變形由下式計(jì)算：H 一A S1 = -HmS .1Ra將參考橢球面上邊長改化至高斯平面上，其長度變形由下式計(jì)算:(2)A S2= -ym2 s2R2有公式（1）, （2）計(jì)算得出，選擇該區(qū)域中央子午線87 30 00，靜態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)過TGO 約束網(wǎng)平差的下結(jié)果，選擇合適投影面，如下表：每公里變形表表1點(diǎn)名X (m)Y (m)高程（m）每公里變形值（

4、cm）抵償高GA024763288.942489603.4392008.2841.7001900GA034764309.847491392.3051918.7120.294GA044762893.084491946.5381872.211-0.436GA064762268.764493199.9341805.703-1.480GA054763960.947493280.7411799.97-1.570GJD14761051.31494625.9231750.218-2.352GA074759658.469497506.6531603.7172.4131450GA084759763.681500

5、409.3191523.6211.156GA094755503.679502744.3941418.313-0.497GA104754547.022505078.7421317.265-2.084GA114754133.587505276.2681307.275-2.241GA124749793.195506568.277954.636-0.712800GA134747335.785507809.595884.502-1.813GJD24751680.631508851.3161161.62.412GA144746050.966509101.676843.992-2.405經(jīng)過計(jì)算，推理采用中

6、央子午線87。30 00，抵償高選擇三個(gè)不同的抵償高，建立三個(gè)獨(dú)立網(wǎng)。采用GPS網(wǎng)點(diǎn)中的一點(diǎn)作為掛靠點(diǎn)，其坐標(biāo)采用約束平差坐標(biāo)系，采用 該點(diǎn)至另外一點(diǎn)約束平差下的方位作為起算方位，GPS網(wǎng)邊長不進(jìn)行高斯投影，僅投影到測區(qū)平均高程面上，進(jìn)行計(jì)算。這樣既建立了與約束平差系統(tǒng)之間的關(guān)系，又保證了 系統(tǒng)的獨(dú)立性。3.獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)的建立已知資料情況1980西安坐標(biāo)系，6度帶第14帶，中央子午線：81度，國家三角點(diǎn)托里：X:5091962.07 Y: 701119.70 H: 1085.6 小黑山：X: 5019381.47 Y: 630435.11H: 696.8 ,該區(qū)域1: 50000地形圖；作業(yè)中

7、所依據(jù)的規(guī)范公路勘測規(guī)范JTG C10-2007;國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范 GB 12898-91;1: 500、1: 1000、1: 2000 地形圖圖式GB/T 79291995;GPS控制網(wǎng)的建立本次E級GPS點(diǎn)預(yù)制樁按點(diǎn)號順序現(xiàn)場混凝土澆注，周圍用混凝土敷護(hù)，點(diǎn)位埋設(shè) 在視野開闊、土質(zhì)堅(jiān)實(shí)的地方易于長久性保存，有利于作業(yè)與聯(lián)測，但均保證了 GPS點(diǎn) 間至少有1個(gè)通視方向。本測區(qū)E級GPS測量采用3臺Timble 58000GPS攵機(jī)按E等精度要求進(jìn)行同步觀測， 觀測時(shí)按以下要求操作：觀測衛(wèi)星數(shù)多于6顆，GDO植小于5,每觀測時(shí)段大于40min, 觀測萬元為10s,平均設(shè)站率少于1.6次

8、。靜態(tài)采集的數(shù)據(jù)采用TGO統(tǒng)一平差,聯(lián)測完國家控制點(diǎn)后,先將國家控制點(diǎn)換帶轉(zhuǎn) 化到3度帶，第28帶，即中央子午線87度，然后以此3度帶坐標(biāo)為起算點(diǎn)，進(jìn)行約束 平差，然后選取“抵償面”的方法，分三段計(jì)算出抵償坐標(biāo)，用于線路設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)成果如 下表2:控制點(diǎn)成果表表2在舁 廳P（點(diǎn)名）抵自卸局程（m坐標(biāo)系統(tǒng)控制網(wǎng)縮放不動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)1900.000X （項(xiàng)Y （項(xiàng)4759658.469497506.653無抵償坐標(biāo)抵償后坐標(biāo)GA014764973.541489094.2554764975.124489091.749GA024763288.942489603.4394763290.024489601.085

9、GA034764309.847491392.3054764311.233491390.484GA044762893.084491946.5384762894.048491944.882GA064762268.764493199.9344762269.542493198.651GA054763960.947493280.7414763962.229493279.482GJD14761051.310494625.9234761051.725494625.065GA074759658.469497506.6534759658.469497506.6531450.000X (mj)Y (mD47596

10、58.469497506.653無抵償坐標(biāo)抵償后坐標(biāo)GA074759658.469497506.6534759658.469497506.653GA084759763.681500409.3194759763.705500409.979GA094755503.679502744.3944755502.734502745.585GA104754547.022505078.7424754545.860505080.463GA114754133.587505276.2684754132.331505278.034800X (mj)Y (mj)4749793.195506568.277無抵償坐標(biāo)抵償后

11、坐標(biāo)GA124749793.195506568.2774749793.195506568.277GA134747335.785507809.5954747335.477507809.7507GJD24751680.631508851.3164751680.868508851.6024GA144746050.966509101.6764746050.497509101.9938GA154745020.851509764.3344745020.252509764.73494、小結(jié)通過應(yīng)用GPS對“S103線-魚兒溝公路改建工程”的建立實(shí)踐，并對其進(jìn)行探討, 體會(huì)是應(yīng)用GPS技術(shù)建立獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)需考慮以下方面：(1)根據(jù)具體的用途和要求選擇獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)的建立方案；(2)設(shè)計(jì)好GPS控制網(wǎng)圖；(3)確定獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)與國家