GPS在大地控制測量中的應用研究

樊濤 馮玉軍 王永定

摘要：近幾年，GPS技術越來越多的開始運用到各類控制測量工作中，尤其是各類建筑工程中更為常見。在地鐵建設項目中也開始使用GPS技術實施大地控制測量工作。本文就針對GPS在大地控制測量技術中的具體應用策略進行經驗探討，希望對GPS技術的應用研究更加深入。

關鍵詞：GPS;大地控制;測量;地鐵

區別于其他的建設工程，地鐵控制網建設工作在整個大地控制測量中占據著重要的地位。由于針對地鐵進行測繪，其工作環境相對較為特殊，通常是在地下進行，這就意味著整個測量工作將面臨更多未知因素的挑戰。而是用GPS技術進行測量，能夠充分運用各類資源來保證大地測量的結果準確性，并且還有利于針對性的控制措施的開展，能夠保證地下測繪的安全，避免惡性事件的發生。由于GPS技術的快速發展，其優良性能在大地控制測量中有著良好的運用，因此，探討GPS技術在大地控制測量中的應用策略就顯得十分有意義。

1???? GPS工作原理及技術特點分析

目前，GPS技術已經在大地控制測量領域取得了良好的應用成果，無論是業界或者是社會層面，都給予了高度的認可。這是由于GPS技術能夠根據地鐵測繪的參觀要求進行相應的方案設計，對于大多數的功能要求都能夠進行滿足，具有良好的經濟效益。針對GPS技術的工作原理以及技術特點進行分析，有利于更加深入的了解該項技術，并使其和大地控制測量結合的更加緊密。

1.1? 工作原理

GPS技術的工作原理主要包括：在實際需要的位置，有效的架設GPS接收機，同時在某一個時刻當中，接收機會同時接受3 顆及3 顆以上的GPS衛星所發出的導航電文，從而將較多的數據、信息進行接收處理，在詳細的計算和分析后，將每一顆衛星與需要的位置點的距離進行統計，由此來實現位置點3 維坐標的設計和描述，最終將該位置的各項信息準確搜集和描述。由此可知，GPS技術整體原理并不復雜，并且具有較高的可操作性，這能夠換來較高效率的工作。應用于大地控制測量領域，由于該項工作對于數據和信息的需求較大，特別是在進行地鐵測繪時，更需要要求更加精準的數據信息，而這些恰好可以通過GPS技術進行解決。

1.2? GPS的技術特點

雖然GPS技術具有強大的性能優勢，并且在大地控制測量領域有著良好的應用，但是在實際工作過程中，尤其是地鐵測繪部分并沒有完全發揮GPS技術的性能和那一部分原因，是相關人員對于GPS技術的特點認知存在不足，這就會引發在應用過程中的一系列問題，限制GPS技術的性能發揮。一般而言，GPS的技術特點集中在以下幾個方面：第一，該項技術的應用過程中，測站之間并不需要進行通視。尤其是在選點時相對較為靈活，并不會受到太多的限制，通常要求測點上空開闊即可，滿足基本的衛星信號接收就可以進行測量。第二，GPS的定位精度非常高。當前的技術水平能夠實現紅外儀的標稱精度為5mm+5ppm，并且在運行的過程中性能相對較為穩定，對于外界的干擾因素，有的較強的抵御能力。GPS測量儀器與其表現為相當的狀態。同時，隨著距離的不斷增長，GPS的測量優越性也不斷的提升，這非常符合地鐵測繪的客觀需求。

2???? GPS在大地控制測量中的應用

2.1? GPS控制網精度的提升

由于大地控制測量對于精度有著較高的要求，一旦測量精度不足，則很有可能對后續的施工造成較大的影響。尤其是應用于地鐵會測方面，在融合GPS技術之后，控制網的精度有了大幅度的提升。當前有關地鐵平面控制網等級主要有兩個層次，第一是衛星定位控制網，第二是精密導線網。將GPS技術融入其中，必須遵循所出臺的城市軌道交通測量規范，目前，GPS控制網的主要技術指標如下：平均邊長控制在2km以內，最弱點的點位中誤差需得到有效控制，盡量控制在±12mm以內;地鐵測繪的過程中，要求相鄰點的相對點位中誤差在±10mm以內，絕對不可以超過這個標準;最弱邊的相對中誤差需控制在是十萬分之一，由此來實現地鐵測繪水平的較大提升。

2.2? 已知點的選擇和利用

近幾年有關大地控制測量工作的創新和發展十分迅速，這使得以往工作中存在的一些惡性循環不再重蹈覆轍。但是想要運用GPS技術更進一步的在地鐵測繪工作中進行大范圍的使用，人都需要注重對于已知點的選擇和充分利用，這樣才能夠保證整個工作系統的完整性。在實際工作過程中，還需要參考以往所獲取的工作經驗和當前所設定的工作標準。有關已知點選擇利用的措施主要包括：第一，GPS的應用過程中，其內部的重合工作，必須要重合3--5個原來城市的二等控制點，或者是重合國家標準的一等、二等控制點，要在具體的落實當中，盡量的保證分布均勻。第二，要求地鐵建設必須符合實際情況。尤其是涉及到新的地鐵測繪，必須采用新的標準，針對以支點進行重新核對，杜絕直接使用的情況?？紤]到城市發展十分迅速，城市規劃每年都會發生變化，無法判斷已知點是否能夠匹配當前的地鐵測繪需求，這就要求有關GPS的應用必須圍繞以支點進行重新核對和處理，如此能夠避免偏差。

2.3? 選點埋設與控制

地鐵測繪工作的開展，選點、埋設是細節工作，建議在隧道口、豎井、車站和車輛段附近應布設1～2個控制點，相鄰控制點應有2 個以上方向通視，其他位置的控制點間應至少有1 個方向通視。結合地鐵線線路特點、車站位置關系等，控制網采用邊、網混連式結構，以線路沿線的通視邊為基礎，由若干個獨立的異步環構成閉合圖形。每個控制點都有2 條以上基線通過，網中不存在自由基線。其次，GPS的控制網觀測，必須要選擇合理的方法來完成，配合數據的設置和方案的準確落實，才能在根本上獲得最理想的成果。

結束語

綜上所述，有關GPS技術的應用在大地控制測量中已經相對較為成熟，多數地鐵測繪工作都會借助該項技術的成熟性能，有利于整體工作的順利展開，相信今后隨著GPS技術的不斷成熟以及在該領域的深入，將更好的為工程建設以及社會發展服務。

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