浅析漳永高速公路GPS控制测量

张策韬

(福建省第一公路工程公司，福建 泉州 362000)

浅析漳永高速公路GPS控制测量

张策韬

(福建省第一公路工程公司，福建 泉州 362000)

随着近年来GPS的普及，具有速度快、精度高、节省人力、不要求通视及全天候作业的GPS测量与传统测量方法相比优势更加明显，但GPS控制测量也有其需要注意的技术要点，结合漳永高速公路A3合同段前期的两次控制测量,主要介绍GPS控制测量中的几个注意事项。

高速公路；GPS；控制测量

1 控制测量概况及测量方法

(1)海峡西岸经济区高速公路网漳州至永安联络线漳州华安(玉兰)至新圩段A3合同段全长7.373 km，设有3个隧道，3座大桥，2座小桥。本合同段项目属福建中南部，山地主体有戴云山脉和薄平岭的延伸部分组成，所穿越的地貌单元属中低山-丘陵地貌，间夹山间盆地、河谷地貌，地形起伏变化大，全线交桩的导线点计25个，其中一个点位被破坏，其余完好，结合现场实际情况，只选取其中离线路较近、方便以后施工放样的17个导线点，加上我项目部在沿线加密的12个加密点：N1～N12，共计29个控制点，其中与二标联测Zi039、Zi040，与四标联测Zi304、ZD43。以A3标头尾两个点Zi039、ZD43作为GPS控制网解算的固定点。

(2) 测量方法：采用GPS附合导线测量，沿线路前进方向从起点Zi039测至终点ZD43，全线统一平差。本次控制测量共有5台GPS接收机，均在使用之前已进行了标定，工欲善其事必先利其器，符合精度要求的仪器是进行控制测量的先决条件，将5台仪器置于前5个点，分别量取仪器高后，开机采用静态模式，锁定卫星后，开始记录起始时间，待同步观测1 h后，记录观测终止时间，同时再量取一次仪器高。接着保持最后两台也就是第四、第五点上两台仪器不动，把置镜于前三点的仪器搬至第六、七、八点同步静态观测一小时。完后用同样的方法直至把所有的控制点测完。数据采集完成后，利用仪器配套的平差软件进行网平差。

2 控制测量前期找点及加密

(1) 前期可以利用地形图在实地上找出2～3个控制点，本次有找到ZI039、ZI040、Zi041，并以这3个控制点为基准点解算出整条线路的4参数，方便用来找寻其他剩余控制点，尤其是一些被植被覆盖的控制点，及界定整条线路的征地红线，方便在实地上标注出主要结构物的大概位置，以这3个点解算出的参数精度虽然不是很高，但用来寻找整条线路的其余控制点及前期一些简单的测量绰绰有余，使得本次控制测量在设计院进行交桩时我们早已熟悉并找到了各个控制点，为后续工作节省了2～3 d的时间，大大提高了工作效率。

(2)本项目由于线路过长，地形起伏大，设计院交付的控制点基本位于方便交通的乡村小路旁，很多实用性不大，故本次控制测量舍弃了一部分已知控制点，并根据实际情况对整条线路进行了控制点加密，在进行加密点选点时严格遵照以下原则：①加密点选在土质坚硬、稳定的地方，以便于保存点的标志和安置仪器。②加密点选在地势较高，视野开阔的地方，以助于进行碎部测量或加密以及施工放样。③与已知导线点组合的导线各边长度应按规范规定尽量接近平均边长，且不同导线各边长不应相差过大。加密点的数量要足够，以便控制整个测区。④相邻导线间要通视。⑤所选的导线间必须满足超越(或远离)障碍物1.3 m以上。⑥加密点的位置应沿路线布设，距路中心的位置大于50 m且小于300 m，同时应便于测角、测距、及地形测量和定线放样。⑦在桥梁和隧道处，应考虑桥隧布设控制网的要求，在大型构造物的两侧应分别布设一对平面控制点。根据以上原则，本次控制测量共加密了12个控制点。至此本次控制测量的前期准备工作已基本完成。

3 两次控制测量的对比

(1)本项目在前期准备工作都完备后于2012年10月7号至9号进行了第一次导线测量，但在10号进行导线解算时发现无法得到高精度的固定解，于是重新审视本次控制测量发现如下问题：①有几个已知点在埋设时位于视野比较开阔的田埂上，但到控制测量时很多甘蔗已经长成，信号遮挡严重。②有几个加密点虽然位置和视野非常不错，但离高压线不够远。③跨1.5 km长的光洋隧道和大南坑隧道的进出口的几个控制点跨度比较大，在站点上观测1 h，时间不够长。④个别相邻导线边之间的夹角偏大。⑤9号下午阴天，云层较厚。⑥省道边的控制点由于车流量大，重车多，点位对中后容易跑偏。⑦测量时间需要结合星历来考虑，10月7号到9号刚好是10月份卫星数量落在我们标段这个经度段是最少的，卫星状况不好是第一次导线控制测量不成功的关键原因。

(2)针对对2012年10月7号至9号进行的控制测量出现的问题，第二次控制测量重点从以下几个方面进行了调整：①去掉了几个在高压线附近的加密点，避免因信号出现干扰而影响静态数据采集。②对点位附近5 m内的所有遮挡物进行清除，避免数据采集时信号被遮挡。③对跨隧道的几个导线边长相对较长的导线采取增加观测时间，由第一次的观测1 h增加到观测2 h。④舍弃其中一个控制点，利于整个控制网的网形。⑤尽量选择晴朗的天气，避免阴雨雷电天测量。⑥在省道边的控制点上架设仪器时，用石头压住脚架，防止旁边车辆通行时脚架偏移。⑦查看10月份的星历预报，选出最适合测量的几个日期，考虑到卫星数量和卫星质量及天气情况，最终确定10月14号到10月18每天的上午进行导线复测，因下午相对卫星条件不那么理想，为保证测量精度，所以决定只在上午进行复测。

针对以上注意事项，最终在10月18号采集到所有静态测量成果。

4 后期数据处理

10月19号对采集回来的数据进行网平差处理，现在说说数据处理的流程：新建项目→导入数据→基线处理。这里重点介绍下对不合格基线的处理，处理不合格基线的方法：选中该基线，查看属性区里的观测数据图，观测数据图上面显示的是跟踪卫星的数据，通过看基线残差图卫星的起伏周跳进行卫星数据的屏蔽，然后重解基线来提高基线的精度，残差图中围绕中线起伏跳动小的卫星信号好，反之则不好，可尝试用鼠标框选来屏蔽观测数据图上面那些起伏跳动大的卫星数据然后重新解算，再看基线的精度。如要需要恢复则选中已屏蔽的数据再点鼠标右键恢复就可以了。若还不合格则修改常用项里默认的数据采样间隔、截止角，一般在数据量足够的情况下，采样间隔大些比较好，再进行不合格基线的重新处理。不合格基线的处理是个往复的过程，也是个需要耐心的过程，基线都处理合格后进行网平差，最后进行平差成果输出。

5 结 语

第二次使用GPS导线复测平差结果为：最弱点平面中误差4.9 mm≤50 mm，最弱相邻点边长中误差1/29 481≤1/20 000。平面控制测量精度达到一级导线测量要求。结合这两次GPS导线复测，给以后的工程控制测量提供了必要的参照。

[1] 王广运.GPS卫星定位的应用与数据处理[M].测绘出版社，2003.

[2] 邱致和，王万义.GPS原理与应用[M].电子工业出版社，2002.

[3] 刘大杰．全球定位系统(GPS)的原理与数据处理[M]．上海：同济大学出版社，2007.

U412.2

C

1008-3383(2017)09-0035-02

2017-06-09

张策韬(1983-)，男，工程师，研究方向：公路运输。