GPS在大連市西部通道工程中的應用

1、    gps在大連市西部通道工程中的應用    摘要：本文主要討論了gps技術在大連市西部通道工程中的應用。包括起算數(shù)據(jù)的選擇，觀測中所采用的指標以及成果處理等問題。關鍵詞：gps技術靜態(tài)測量動態(tài)測量特點 應用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： p228.4 文獻標識碼：a文章編號：1.引言gps (global positioning system)即全球定位系統(tǒng)的簡稱，而其中文簡稱為“球位系”。它是20世紀70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng) ，這個系統(tǒng)利用衛(wèi)星，在全球范圍內實時進行定位、導航。目前，該技術已廣泛應用于地形測量、航空攝影測量、地籍測量、工程測量等各個領域。gp

3、s技術是當今社會發(fā)展最快的技術之一，gps定位技術以其速度快，精度高，全天候不受通視條件限制、費用省、操作簡單等優(yōu)良特性被廣泛應用于工程測量中。時至今日，可以說gps定位技術已完全取代了用常規(guī)測角、測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)的測量方法。本文以大連市西部通道整體測量為例，簡要介紹gps定位技術在市政工程測量中的應用。gps網(wǎng)布設的原則及方式gps城市網(wǎng)的布設應依據(jù)全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(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、方便實用為原則，進行優(yōu)化設計。一般情況下，應通過獨立觀測邊構成幾何圖形，且邊數(shù)應不超過3條，即構成若

4、干獨立的同步或異步閉合環(huán)。布網(wǎng)時要考慮到有一定的重復基線，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項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場，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，終點至勝利路，全長約10公里，按雙向四排道規(guī)劃設計，為南北主干道，對溝通大連城區(qū)西部現(xiàn)有道路，改善城市路網(wǎng)結構，促進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，促進區(qū)域經(jīng)濟快速發(fā)展。4.gps靜態(tài)測量在本工程中的應用4.1.本次測量坐標系選用大連城建坐標系，及wg

5、s-84坐標系。4.2.技術指標及精度參照全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程，結合實際經(jīng)驗，執(zhí)行如下技術指標。（1）測站點開闊：衛(wèi)星高度角15°；（2）有效觀測衛(wèi)星總數(shù)4；（3）衛(wèi)星圖形強度（pdop）5；（4）時段長度（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，并以該兩點作為起算點，分別布設s007、s009、s011、 c010、c014.線路如圖所示：4.4.關鍵環(huán)節(jié)的把握本線路所有平面控制點均按四等gps點觀測值表進行施測，采用邊連式進行數(shù)據(jù)采集。觀測時段長度除要考慮規(guī)范要求外，還充分考慮到點位的凈空條件、衛(wèi)星狀況、基線長度、

6、使用儀器性能等因素，酌情決定是否做適當?shù)难娱L。5.內業(yè)處理及精度評定5.1.內業(yè)處理使用ashtech solutions 2.6對觀測數(shù)據(jù)進行處理解算。首先在wgs-84坐標系下進行三維自由網(wǎng)平差，然后在此基礎上進行城建坐標系的二維約束平差。6.gps動態(tài)測量的應用使用gps進行動態(tài)定位時，gps分為參考站（基準站）和流動站兩種，一般參考站為一臺gps加發(fā)射電臺，流動站至少一臺gps，也可安排兩臺（或更多臺gps），通常稱為“1+1”或“1+2”。參考站的作用是把gps觀測值和所設站的已知坐標數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)鏈發(fā)送給流動站，流動站的作用一是采集gps觀測的數(shù)據(jù)；二是在采集數(shù)據(jù)的同時接收數(shù)據(jù)鏈發(fā)送

7、來的參考站數(shù)據(jù)，在流動站形成差分觀測值后實時定出流動站的三維坐標。一般來說，流動站可處于靜止狀態(tài)，也可以處于運動狀態(tài)，可在一個已知點上初始化后再進行動態(tài)作業(yè)，也可以在運動狀態(tài)下進行初始化，并在動態(tài)條件下解求出整周模糊度。求出整周模糊度后，則每個歷元都可進行實時定位，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，這也是目前許多學者研究的課題之一。使用rtk作業(yè)有如下優(yōu)點：1）、 rtk作業(yè)自動化、集成化程度高，測繪功能強大。rtk可勝任各種測繪內、外業(yè)。流動站利用內裝式軟件控制系統(tǒng)，無需人工干預便可自動實現(xiàn)多種測繪功能，使輔助測量工作極大減少，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技術不要求兩點間滿足光學通視，只要求滿足“電磁波通視”和對天基本通視，因此，和傳統(tǒng)測量相比，rtk技術受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測量看來由于地形復雜、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，rtk的平面精度和高程精度都能達到厘米級。4）、作業(yè)效率高。在一般的地形地勢下，高質

9、量的rtk設站一次即可測完10km半徑左右的測區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測量儀器的“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坐標，作業(yè)速度快，勞動強度低，節(jié)省了外業(yè)費用，提高了測量效率。5）、操作簡便、數(shù)據(jù)處理能力強。rtk的基準站無需任何設置，移動站就可以邊走邊獲得測量結果坐標或進行坐標放樣。數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、轉換和輸出能力強，能方便快捷地與計算機、其它測量儀器通信。本次工程采用“1+1”動態(tài)測量模式進行工程碎部測量，包括現(xiàn)有地形補測、道路的原地面縱斷高程及橫斷高程測量、紅旗高架橋及西南橋橋梁樁位原地面高程測量、石門山隧道縱斷面原地面高程、道路中線放樣、動遷線放樣等。測量精度達到規(guī)范及工程要求。結束語通過實踐我們可以知道，利用gps技術在工程中的應用，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，同時也取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。gps技術在未來的測量工作中必將得到更廣泛的應用。參考文獻：1gps測量原理及應用 編著徐紹銓等武漢測繪科技大學出版社2賴榮堅,張奮程,林次穎;淺論gps的全球定位原理j;華南師范大學學報(自然科學版);1992年02期3陳俊勇,胡建國;gps技術的新進展j;測繪工程;1996年02期4施一民;滬杭高速公路gps線路控制網(wǎng)的測設j