gps控制網(wǎng)在清河大橋控制測量中的應用

1、<p>　　GPS控制網(wǎng)在清河大橋控制測量中的應用</p><p>　　摘要：基于GPS測量建立的施工測量控制網(wǎng)具有精度高、布網(wǎng)方便等優(yōu)點，作者根據(jù)國家高速公路杭州至瑞麗線湖南境內(nèi)鳳凰至大興（湘黔界）段，一個特大橋清河大橋工程GPS控制網(wǎng)的實際情況，闡述GPS控制網(wǎng)設計、實施、數(shù)據(jù)處理方法及精度控制等。以便在今后的工作中進行參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：GPS；GPS控制

2、網(wǎng)；精度；特大橋。 </p><p>　　中圖分類號：P228文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　0引言 </b></p><p>　　清河大橋是國家高速公路杭州至瑞麗線湖南境內(nèi)鳳凰至大興（湘黔界）段一個特大橋，橋長2160米。本項目的建設是完善區(qū)域高速公路網(wǎng)，加強湘黔省際通道建設的需要；是區(qū)域經(jīng)濟建設發(fā)展的需要；是完善

3、交通條件，滿足區(qū)域交通發(fā)展的需要。根據(jù)《公路勘測規(guī)范》要求，清河大橋控制測量等級應為三等，需單獨布置控制網(wǎng)后與主線控制測量系統(tǒng)進行聯(lián)測。 </p><p>　　1GPS控制網(wǎng)的布設 </p><p>　　(1) GPS控制點布設的原則: </p><p>　　點位能相對長期保存。交通方便。點位設在交通方便的地方能提高點位利用效率，充分發(fā)揮控制網(wǎng)的功能。 點位周圍地質(zhì)

4、穩(wěn)定。要求點位的地質(zhì)條件穩(wěn)定，避開松軟的土質(zhì)。點位應避開大型金屬物體、大面積水域和其它易反射電磁波等物體，點位200m范圍內(nèi)無大功率無線電發(fā)射源或高壓輸電線通過，以避免產(chǎn)生多路徑效應誤差。站點周圍的地理環(huán)境。GPS點位間雖不要求直接通視，但需一個相對開闊的地帶，點位周圍仰角10度以上應無障礙物。控制點距路線中心線的距離應大于50m，宜小于300m，每一點至少應有相鄰點通視。 </p><p><b>　

5、　(2)控制網(wǎng)設計 </b></p><p>　　為保證GPS控制網(wǎng)的精度清河大橋GPS控制網(wǎng)布設成空間三角形和空間大地四邊形混合網(wǎng)，其中GP45、GP46、GP50為線路控制點。如圖1所示: </p><p>　　圖1清河大橋三等控制網(wǎng)略圖 </p><p>　　(3)控制網(wǎng)平面坐標系的選擇 </p><p>　　路線坐標系不滿

6、足《公路勘測規(guī)范》要求：大型構(gòu)造物平面控制坐標系，其投影變形不應大于1cm/Km。為了保證線路與大橋兩坐標系統(tǒng)很好銜接，清河大橋GPS控制網(wǎng)平面坐標系定義為： </p><p>　　以GP45為坐標原點，坐標值與路線坐標相同，以GP45到GP50方向為起始方向，投影面高程為500m，高程異常值為30m，使用1954北京坐標系參考橢球參數(shù)。 </p><p>　　2 測量方法及使用儀器 &l

7、t;/p><p>　　清河大橋三等控制網(wǎng)，平面控制測量采用GPS測量中精度最高的一種方法--靜態(tài)相對定位法。根據(jù)制定的觀測方案，將4臺GPS接收機安置在構(gòu)成同步環(huán)的待定點上同時接收衛(wèi)星信號，直至將所有環(huán)路觀測完畢。然后進行基線向量的解算和網(wǎng)平差。 </p><p>　　控制測量作業(yè)時，使用4臺國產(chǎn)中海達HD-V8 GPS接收機，儀器靜態(tài)定位標稱精度±(2.5mm + 1ppm)。在進

8、行GPS觀測時，應注意以下幾點: </p><p>　　(1) 觀測前根據(jù)衛(wèi)星可見性預報，優(yōu)選最佳觀測時段； </p><p>　　(2) 天線高在觀測時段前后，從3個方向分別量取，誤差≤2 mm，采用算術(shù)平均值； </p><p>　　(3) 衛(wèi)星高度截止角≥15°， PDOP值≤6，接收衛(wèi)星數(shù)≥4； </p><p>　　(4)

9、時段長度≥90 min； </p><p>　　(5) 平均重復設站次數(shù)≥2； </p><p>　　(6) 觀測時，不要在天線附近使用對講機或移動電話，以減少信號干擾。 </p><p>　　3數(shù)據(jù)處理及精度分析 </p><p>　　清河大橋控制測量數(shù)據(jù)處理，采用中海達公司的HDS2003數(shù)據(jù)處理軟件進行基線解算及平差計算。 </p

10、><p>　　(1)基線向量處理 </p><p>　　首先進行觀測數(shù)據(jù)導入，然后設置基線向量解算條件，對高度截止角、采樣間隔進行設置，選擇解算類型。以下設置可以提高基線向量的解算精度。 </p><p>　　改變歷元間隔，由于GPS機本身和外界干擾產(chǎn)生整周跳變。如衛(wèi)星被某些障礙物阻斷，這時改變歷元間隔，可提高基線向量解算精度，改變歷元間隔越大，需要的觀測時間段就相對越

11、長。 </p><p>　　增大高度截止角，增大高度截止角對求解整周未知數(shù)與提高成果精度有益，因為所有相應的噪聲隨衛(wèi)星的高度截止角增大而降低，但這時要有足夠多的衛(wèi)星參與運算且PDOP值良好(小于6)。 </p><p>　　調(diào)整有效歷元該參數(shù)常用來刪除某些衛(wèi)星的某段質(zhì)量較差的數(shù)據(jù)。 </p><p>　　(2) 重復基線、同步環(huán)、異步環(huán)檢驗 </p>

12、<p>　　基線解算完后,共搜索到11條重復基線；25個同步環(huán)；45個同步環(huán)。最大誤差及允許誤差見表1： </p><p>　　表1 三等GPS控制網(wǎng)精度統(tǒng)計 </p><p><b>　　(3)平差計算 </b></p><p>　　在HDS2003軟件下，先進行WGS-84無約束三維平差，然后進行二維約束平差?？刂凭W(wǎng)采以GP45

13、為起算點，以GP45到GP50方向為起始方向，進行約束平差，平差后的精度見表2。 </p><p>　　表2 三等GPS控制網(wǎng)平差后的精度統(tǒng)計 </p><p><b>　　4 結(jié)束語 </b></p><p>　　使用GPS測量法建立的施工測量控制網(wǎng)具有精度高、布網(wǎng)方便等優(yōu)點。應用GPS測量法建立的清河大橋控制網(wǎng)完全滿足《公路勘測規(guī)范》中規(guī)

14、定的各項要求,且點位精度比較均勻。在平差計算時要注意坐標系的選擇，已知點坐標的選取及GPS計算設置,如改變歷元間隔、增大高度截止角、調(diào)整有效歷元等可以提高基線向量的解算精度,也可提高施工控制網(wǎng)點的點位精度。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　?。?］公路勘測規(guī)范，JTG C10-2007，人民交通出版社 </p>&l