趙少鋒

【摘 要】GPS作為一種可以精確測(cè)量的技術(shù)，在當(dāng)前的測(cè)量工程中得到了廣泛的運(yùn)用。本文主要介紹了在某河道整治工程中運(yùn)用GPS進(jìn)行靜態(tài)控制測(cè)量的情況，并通過(guò)分析時(shí)比提出在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)該注意的地方。

【關(guān)鍵詞】靜態(tài)測(cè)量；GPS測(cè)量；工程應(yīng)用

【中圖分類(lèi)號(hào)】P228.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）03-0176-01

在GPS 技術(shù)的應(yīng)用上，由于一般靜態(tài)測(cè)量時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，而動(dòng)態(tài)測(cè)量定位的準(zhǔn)確性和可靠性有時(shí)又難以保證，因此采用快速靜態(tài)測(cè)量作為首級(jí)控制測(cè)量的作業(yè)方式，在首級(jí)網(wǎng)的基礎(chǔ)上采用常規(guī)導(dǎo)線進(jìn)行加密。

一、測(cè)區(qū)概況

某河道為了預(yù)防血吸蟲(chóng)從而進(jìn)行河道利民整治。為了滿足工程設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和防洪、防血吸蟲(chóng)等的需要，作為所有后繼分項(xiàng)目實(shí)施的基礎(chǔ)和前提，整個(gè)測(cè)區(qū)必須首先要提供準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。只有這個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確了，后繼的各項(xiàng)工作實(shí)施的質(zhì)量才能得到保證。

整個(gè)測(cè)區(qū)交通十分便利，測(cè)區(qū)鐵路橫貫東西，南面為國(guó)道，便民河中部河道直通長(zhǎng)江提水一站，在干旱時(shí)期通過(guò)該站向長(zhǎng)江提水二站供水再通過(guò)干渠將長(zhǎng)江水調(diào)入北山水庫(kù)，以供應(yīng)市城區(qū)的用水。另外測(cè)區(qū)內(nèi)有大學(xué)橋頭校區(qū)，引用水也來(lái)自老便民河，因此老便民河河道整治具有很重要的意義。

整個(gè)測(cè)區(qū)分兩個(gè)部分，總長(zhǎng)約9km，其中東部測(cè)區(qū)河道長(zhǎng)約3km，西部測(cè)區(qū)長(zhǎng)約6km，測(cè)量寬度為河道中心線兩邊各150m總面積約2.7km2。測(cè)區(qū)內(nèi)河道系感潮河道，河道內(nèi)水位隨長(zhǎng)江潮水位的漲落而高低起伏，河道內(nèi)的淤泥灘地在落潮時(shí)會(huì)暴露出水面，而在漲潮時(shí)才會(huì)淹沒(méi)下去，水深約在2米左右，也有3--4米深的，最淺處已經(jīng)見(jiàn)到河底。由于測(cè)量時(shí)間在10月，且河道已多年沒(méi)整治，河堤兩岸長(zhǎng)滿了樹(shù)木，枝葉繁茂，通視條件很差，這給測(cè)量工作帶來(lái)了很大不便。

二、測(cè)區(qū)內(nèi)已有資料

經(jīng)對(duì)收集的1：10000地形圖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)測(cè)區(qū)內(nèi)有兩個(gè)控制點(diǎn)分別是I寧無(wú)14和I寧無(wú)13基，分別位于測(cè)區(qū)內(nèi)的A鎮(zhèn)和B鎮(zhèn)。故將這兩兩個(gè)點(diǎn)作為本次GPS控制測(cè)量的引據(jù)點(diǎn)。

三、GPS靜態(tài)測(cè)量控制網(wǎng)的建立

3.1 GPS測(cè)量坐標(biāo)系的確定

GPS測(cè)量采用世界大地坐標(biāo)系WGS1984，實(shí)際成果經(jīng)過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成為北京54坐標(biāo)系。根據(jù)兩條河道所處的地理位置，GPS初始參數(shù)設(shè)定為假北為0，假東為500km，緯度原點(diǎn)為0（N北緯），中央子午線117（E東經(jīng)），比例因子為1，長(zhǎng)半軸a=6378245，扁率α=1/298.3，水平和垂直平差為0，坐標(biāo)幾何設(shè)定為網(wǎng)格。

3.2 GPS網(wǎng)的布設(shè)方法

控制網(wǎng)的建立主要是滿足河堤地形測(cè)量的需要。由于測(cè)區(qū)為一狹長(zhǎng)地帶，考慮到地形測(cè)量及以后工作的需要，由東向西將控制網(wǎng)而設(shè)成三角形鎖，使得每一條基線都能得到一定的檢核。用3臺(tái)套GPS接收機(jī)采用邊連式構(gòu)網(wǎng)，以保證傳遞精度。同時(shí)考慮到常規(guī)導(dǎo)線測(cè)量，所布設(shè)的GPS點(diǎn)均兩兩對(duì)應(yīng)，互相通視。

3.3選點(diǎn)原則

在選點(diǎn)前我們對(duì)收集到的1：10000地形圖進(jìn)行了研究，進(jìn)行了圖上設(shè)計(jì)，確定了大致方案，然后到現(xiàn)場(chǎng)踏勘。所選的點(diǎn)位一般視野都比較開(kāi)闊，周?chē)鷽](méi)有較高的障礙物，也避開(kāi)了高壓線、變電站等設(shè)施，同時(shí)考慮到點(diǎn)位的長(zhǎng)期保存和交通便利情況，以及滿足常規(guī)方法進(jìn)行加密時(shí)的通視條件，最終確定了如圖1 所示的GPS控制網(wǎng)布設(shè)方案。

四、GPS外業(yè)數(shù)據(jù)采集

GPS數(shù)據(jù)采集采用快速靜態(tài)定位法，使用3臺(tái)瑞士產(chǎn)LEICA GPS 1200接收機(jī)（平面精度指標(biāo)為靜態(tài)5mm+0.5ppm，動(dòng)態(tài)10mm +0.5ppm ）進(jìn)行同步觀測(cè)，每時(shí)段觀測(cè)約30分鐘，同步接收衛(wèi)星有效數(shù)不少于5 顆，衛(wèi)星高度角大于15°，數(shù)據(jù)采樣間隔為15秒，衛(wèi)星幾何圖形強(qiáng)度因子PDOP值小于5，接收機(jī)與衛(wèi)星間的圖形強(qiáng)度良好。觀測(cè)時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)程操作。在每次架設(shè)儀器時(shí)均量測(cè)了天線高。

五、GPS網(wǎng)基線向量解算及平差

GPS數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理一般分三個(gè)步驟：基線解算、閉合差檢驗(yàn)、網(wǎng)平差解算等。本次解算中主要采用LEICA公司隨機(jī)軟件包LGO進(jìn)行數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、基線向量解算，基線向量解算時(shí)采用雙差固定解。在檢查基線向量解算成果合格后就可以利用平差軟件LGO進(jìn)行平差計(jì)算了，否則還要剔除無(wú)效衛(wèi)星信息重新進(jìn)行向量解算。在進(jìn)行網(wǎng)平差時(shí)，首先進(jìn)行三維無(wú)約束平差，以對(duì)GPS網(wǎng)內(nèi)符合精度進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)估。在進(jìn)行二維平差時(shí)，利用已知控制點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算出北京54坐標(biāo)系的坐標(biāo)。經(jīng)過(guò)平差后對(duì)所觀測(cè)的7個(gè)同步環(huán)進(jìn)行精度統(tǒng)計(jì)，其中閉合差統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表一，相對(duì)閉合差統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表二。

從表一、表二中可以看出本次GPS測(cè)量的精度完全達(dá)到規(guī)范要求，說(shuō)明控制點(diǎn)觀測(cè)成果可靠，完全能夠滿足本次地形測(cè)量的要求，并為提供高精度測(cè)量成果打下了基礎(chǔ)。

同時(shí)為了對(duì)GPS觀測(cè)成果進(jìn)行檢核，我們還在導(dǎo)線控制測(cè)量時(shí)對(duì)相鄰兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行邊長(zhǎng)測(cè)量，在進(jìn)行溫度、氣壓等改正后實(shí)測(cè)的邊長(zhǎng)與利用GPS測(cè)定的邊長(zhǎng)較差均≤0.1cm。

但在具體解算過(guò)程中發(fā)現(xiàn)天線高數(shù)據(jù)輸入時(shí)的正確與否對(duì)點(diǎn)位誤差有一定的影響，但對(duì)坐標(biāo)的影響不大。

六、結(jié)束語(yǔ)

由于采用了精度高、速度快、質(zhì)量可靠的GPS進(jìn)行測(cè)量，所以比我們預(yù)想的工期提前完成外業(yè)測(cè)量計(jì)劃，也減輕了內(nèi)業(yè)資料整理的工作量，及時(shí)地向甲方提供了較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)成果資料，我們相信G PS同樣會(huì)以其高精度、高效率的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)在工程測(cè)量、地籍測(cè)量、遙感測(cè)量等其他領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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