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GPS在公路测量中的应用

时间:2012-09-10浏览:责任编辑:四川拓图测绘仪器

公路路线一般是处在一条带状走廊内,其平面控制测量往往采用导线形式,这包括附合导线、闭合导线、结点导线等导线网形式。对于重要构造物如大桥、特大桥长大隧道等,也有布设成三角网、线形锁等形式。公路工程的测量主要应用了GPS的两大功能:静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息,确定地面某点的三维坐标;动态功能是通过卫星系统,把已知的三维坐标点位实地放样到地面上。

绘制大比例尺地形图

高等级公路选线多是在大比例尺(1:1 000或1:2 000)带状地形图上进行。用传统方法测图,首先是要建立控制点,然后进行碎部测量,绘制成大比例尺地形图。这种方法工作量大、速度慢、花费时间长。而用实时GPS动态测量可以克服这个缺点,只需在沿线每个碎部点上停留一两分钟,即可获得各点的坐标、高程。结合输入点的特征编码及属性信息,构成带状所有碎部点的数据,在室内即可用绘图软件成图。由于只需采集碎部点的坐标和输入其属性信息,而且采集速度快,因此大大降低了测图难度,既省时又省力,非常实用。

道路的横、纵断放样和土石方量计算

1、纵断放样时,先把需要放样的数据输入到电子手簿中(如:直线正负坡度值、竖曲线半径),生成一个施工测设放样点文件,并储存起来,这样就可以到现场随时放样测设。

2、横断放样时,先确定出横断面形式(填、挖、半填半挖),然后把横断面设计数据输入电子手簿中(如边坡坡度、路肩宽度、路幅宽度、超高、加宽、设计高),生成一个施工测设放样点文件,储存起来,并随时可以到现场放样测设。同时软件可以帮助自动与地面线衔接进行“戴帽”工作,并利用“断面法”进行土方量计算。通过绘图软件,可绘出沿线的纵断面和各点的横断面图。由于所用数据都是测绘地形图时所采集的,因此不需要到现场进行纵、横断面测量,大大减少了外业工作。而且必要时,可用动态GPS到现场检测复合,这与传统方法相比,既经济又实用。

3、道路中线放样设计人员在大比例尺带状地形图上定线后,需将公路中线在地面上标定出来。采用实时GPS测量,只需将中桩桩号输入到GPS电子手簿中,系统软件就会自动定出放样点的坐标及点位。由于每个点的测量都是独立完成的,不会产生累计误差,因此各点放样精度趋于一致。道路路线主要是由直线、缓和曲线、圆曲线构成。只需先输入各主控点桩号,然后输入起终点的方位角,直线段距离,缓和曲线距离,圆曲线半径,即可完成放样,而且一切工作均由GPS电子手簿来完成。这种方法简单实用,比传统的弦线拨角法要快速得多。另外,如果需要在各直线段和曲线段间加桩,则只需输入加桩点的桩号即可,剩下工作由GPS来完成。

4、桥梁结构物放样

对于在江、河上修建的大跨径桥梁,采用传统光学仪器和全站仪来定位是比较困难的,GPS在这方面发挥了一定的优势。因为GPS采用的是空间三点后方距离交会法原理来定位,不受江面外界情况干扰,点与点之间不要求必须通视,二三分钟即可测1个点,简捷方便,精度高,大大提高了作业效率。它的平面坐标定位精度在5±10 mm左右,基线长度有几米到几十公里,这完全符合桥梁控制网的要求。随着高等级公路的迅速发展,对勘测技术提出了更高的要求,由于线路长,已知点少,因此,用常规测量手段不仅布网困难,而且难以满足高精度的要求,GPS比传统仪器在公路测量中的应用更具有优势。目前,国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网,如沪宁、沪杭高速公路的上海段就是利用GPS建立了首级控制网,然后用常规方法布设导线加密。实践证明,在几十千米范围内的点位误差只有2 cm左右,达到了常规方法难以实现的精度,同时也大大缩短了工期。浙江省测绘局利用Wild200GPS接收机的快速静态定位功能施测了线路的全部初测导线,快速、高精度的建立了数百公里的高速公路控制网,取得了良好的网形,提高点位精度,同时对检测常规测量的支点也非常有效。如在江阴长江大桥的建设中,首先用常规方法建立了高精度边角网,然后利用GPS对该网进行了检测,GPS检测网达到了毫米级精度,与常规精度网比较其精度更高。GPS技术在公路测量中具有广泛的应用前景,由于GPS测量无需通视,减少了常规方法的中间环节,因此,速度快、精度高,具有明显的经济和社会效益。

采用GPS进行公路测量,有精度高、不受作业区地形条件限制、可全天候作业、所需人员较少、数据传递准确迅速等优势。随着GPS的发展,GPS会越来越多地出现在人们的生活中,同时这一先进的技术手段会被更广泛地应用到公路勘测工作中去,为公路勘测提供更准确更详细的资料。

信息标题:GPS在公路测量中的应用

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