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摘要:随着我国新时期公路建设事业的飞速发展,工程项目的技术难度增加,对测量工作也提出了更高的质量及更快的速度要求。GPS作为先进的导航、定位技术正广泛的应用于工程测量中,并发挥主导作用。GPS具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好抗干扰性和保密性。因此,作为前期工程的控制测量,采用GPS作业是特别理想的作业方式。
关键词:GPS技术;公路工程;控制测量
1GPS技术测量趋势
公路项目规划阶段,GPS技术用于测量规划具有实践性意义。为了摆脱传统技术应用的不足,设定信息化控制模式是不可缺少的。面对传统技术测量存在的问题,要注重技术革新趋势,选用高科技辅助测量操作模式。目前,公路测量操作模式不科学,技术应用不先进等问题,导致测量操作体系失去了科学性。GPS技术是高速公路结构分析的重要平台,对其进行优化设计实现了资源数据的综合利用,为公路分析及工程改造创造了有利条件。
2GPS技术用于公路测量优势
2.1智能化
高速公路测量可促进区域工程建设,按照公路结构布局特点设定网络平台,实现了高速公路结构测量一体化建设。公路交通是现代城市规划主要项目,按照区域交通发展机制进行综合控制,有助于提高测量操作的完整性。在高科技引导下,智能化测量成为行业的先进趋势,从多种科技角度实施自动化改造,利用智能技术辅助实际操作,这些都是提高项目改造流程的可行性方式。智能化体现了高端科技创新要求,也是带动自主革新的一种必然决策。
2.2系统化
公路测量对现场施工具有指导作用,按照施工流程进行综合改造,有助于提高区域交通发展水平,同时,系统化操作也实现了测量操作的一体化。按照现代化技术应用标准,必须从多个方面进行系统改造,才能更好地完成测量操作任务。例如,GPS技术快速发展下,利用GPS系统构建测量作业平台,实现了建模系统与可视化操作流程,提升了高速公路测量作业效率。
2.3定向化
GPS技术是高速公路测量的新模式,其在推广阶段面临着体制问题,尤其是专项技术体制缺失,导致公路结构测量失去了技术性。在观测中流动站在流动过程不必保持对卫星的连续观测。一般应用在精度比较高的测量中,如控制网加密,若采用常规测量方法,受客观因素影响较大,在自然条件比较恶劣的地区实施比较困难,而采用RTK快速静态测量,则比静态测量和常规测量起到事半功倍的效果。单点定位只需要5~10min,不及静态测量所需时间的1/5。
3公路测量GPS技术的具体应用
3.1GPS静态测量
观测前,通过下载卫星星历文件,编制GPS卫星可见性预报表,选择最佳观测时段。编制切实可行的观测计划,以达到观测站与交通、通讯的最佳配合,从而提高工作效率。定位方法根据接收机的类型来确定采用静态定位或快速静态定位。每个观测时段定位时间根据定位方法、接收机类型和卫星的接收情况来确定,当卫星有效观测数大于5颗时,对于静态定位每个时段定位时间可确定为45~60min;快速静态定位每个时段定位时间可确定为15~25min。
3.2GPS动态测量
测量前需要在一个控制点上静止观测数分钟,进行初始化工作,之后流动站就可以按预定的采样间隔自动进行观测,这种定位模式在流动过程中,需要对卫星连续观测,一旦失锁则必须进行初始化。动态定位模式在公路勘测阶段可以完成地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作。测量4~5s,精度就可以达到2~4cm,且整个测量过程不需通视,具有常规测量仪器(如全站仪)不可比拟的优点。
3.3GPS高程测量
由于GPS测量得到的是WGS—84坐标系下的大地高程,而需要的是以大地水准面为基准面的正常高程,这两者之间存在高程异常,要求得到正常高程就必须连测一定数量的水准点(一般最少为6个点)。通过拟合计算,求出待定点的高程异常值,从而求出待定点的高程。采用RTK技术,只要基准点上有较高精度的高程,流动站测量的高程误差一般5cm以内,完全可以满足地形测绘和中桩抄平。可以极大地提高工作效率,产生良好的经济社会效益。
4公路工程GPS测量管理方法
4.1操控管理
GPS技术利用计算机平台为中心,借助GPS动态模型进行综合应用,对空间信息、公路结构、区域环境、数据资源等实施综合整编,建立符合计算机运行标准的可视化模型。相比于传统公路结构,GPS公路模型实现了多元化转变,为用户提供更加全面化的操作平台,利用数据系统执行智能化的数字操控,对公路空间实施精细化分析与处理。同时,作为信息化测量的一部分,公路信息转型具有广泛性的控制价值,按照科技转型模式进行优化转型,能够进一步实现公路交通开发与转型机制建设。
4.2数字管理
当前,GPS技术主要用于公路测量、公路测绘、水文测量等工作,利用计算机完成图像处理,建立了具有可视化特点的数字平台。高速公路模型化发展趋势下,GPS技术是高速公路可视化建设的主要技术,利用GPS平台实现数据一体化操作,减小了高速公路结构改造难度,进一步掌握公路区域原始数据资料,为可视化模型建设提供参考。因此,要掌握GPS平台数字化方法,消除公路结构潜在的安全隐患,提高整个模型的运行效率。
4.3技术管理
面对公路测量信息化发展趋势,需掌握信息技术应用要点,提出切实可行的公路测量模式。我国公路交通发展迅速,为国民经济建设与发展提供综合性保障。为了进一步实现资源优化利用机制,结合公路测量存在的问题,总结公路测量的技术性要点,提出切实可行的开发建设对策。基于GPS测量机制指导下,要引导交通树立科技化测量模式,按照资源分布与开发要求进行综合调度。
5工程实例
5.1测区概况
本文以昌南大道项目为例,昌南大道位于昌南城的城南片区,西接生米大桥,东接南昌东绕城高速公路(即福银高速),为南昌规划“五纵三横”城市快速路网中的南二环快速路。本次设计昌南大道东起罗谢路,西至昌东大道,路线全长约3.2km。该区域整体地势西高东底,北高南底,最高地势为30.7m左右,最底地势为13m。
5.2已有测绘资料
道路测区控制点见表1。
5.3作业流程
首先根据工程进行工程控制网的设计,然后进行选点埋石,按预定纲要进行观测,按观测数据评定观测精度,然后对观测成果进行处理、平差计算,最后进行施工放样。在外业勘察及质量控制中,按不同的勘察阶段(可行性研究阶段、初步勘察阶段、详细勘察阶段、绘制施工图阶段),采取不同的勘察方法完成。
结束语
测量工作的开展有多种方法可以应用,而每一种方法都有其自身的适用范围,需要结合到具体的情况并考虑到方法应用的局限性。与传统的测量方法与技术相比,GPS应用于测量控制工作,其优势体现在多个方面,无论是在测量的精度方面或者是测量工作的效率方面。但是技术总会有其局限性,将该项技术应用于测量工作之中,同样需要考虑到其存在的不足,并在实际应用的过程中通过有效的措施进行规避,以此来确保控制测量工作结果的有效性与可靠性,为后期工作进行奠定坚实的基础。
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