GPS(全球定位系统)在长大隧道控制测量中的应用技术

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1、GPS(全球定位系统)在长大隧道控制测量中的应用技术中铁一局五公司GPS(全球定位系统)在长大隧道控制测量中的应用技术1立项说明集团公司主要以铁路、公路、水工等长大隧道施工为主，隧道的横向贯通误差是隧道施工中最为重要的一个测量技术指标，为保证隧道的横向贯通误差满足施工精度和线形精度的要求，广大测绘技术人员一直在努力探求既有利于提高测量精度又有利于降低劳动强度和测量成本的测量技术和方法。随着测量技术的发展和测量器具的更新，隧道控制测量技术得到了日新月异的发展。长大隧道的平面控制测量最初采用铟钢线尺测量基线，再用高精度经纬仪测角布设三角锁进行控制测量；随着电子技术的

2、发展，红外线测距仪、全站仪广泛应用于测量领域，精密导线测量逐渐取代了选点困难，劳动强度大的三角锁测量。虽然精密导线测量比三角测量在一定程度上提高了测量效率，但由于隧道工程大多位于崇山峻岭地形复杂地区，地面控制测量仍存在以下两方面的问题，一是由于通视困难，选点时必须寻找高点甚至建立高标，劳动强度大，花费的工时长，效率低；二是工程性质决定了控制网的布设形式为狭长延伸形，从而减弱了控制网的图形强度，使控制点测量的精度很难提高。这种低效率、高费用、精度差的作业模式与高效率、低成本、高精度的现代测量发展趋势不相适应。随着GPS全球定位技术的快速发展，一种全新的测量技术——

3、第41页共41页GPS(全球定位系统)在长大隧道控制测量中的应用技术中铁一局五公司GPS测量技术逐渐应用到工程定位中。GPS测量不需要点与点之间的通视，特别是对于贯穿树木茂密通视困难地区的隧道控制测量，使选点工作具有很大的灵活性，隧道进出口各布设三个点设站观测即可满足控制测量要求，并且GPS测量不受天气条件的限制，可全天候作业。其高精度，高效率的突出特点表现出传统测量模式无法比拟的优越性，给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。采用GPS进行长大隧道洞外平面控制测量已成为目前隧道控制测量的主要发展趋势。我公司在隧道控制测量方面目前仍停留在常规测量技术水平上，为了提高

4、公司的测量水平，降低测量成本支出，适应现代测量技术的发展，对GPS在长大隧道控制测量中的应用立项研究，以便将这一先进的测量技术应用到工程实际，为企业创造良好的经济效益和社会效益。2主要研究内容GPS(GlobalPositioningSystem)指全球定位系统，它是采用空间距离交会原理，通过接受卫星信号来测定GPS接收机与空间卫星之间的相对位置关系进行精密定位的一种定位系统，是美国国防部为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度定位和导航的要求而建立的。该系统从1973年开始设计研制，于1994年进入完全运行状态。利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候

5、、连续、实时的三维导航定位和测速。如何将这一先进的测量技术应用于隧道控制测量是我们立项研究的主要内容，具体包括以下三个方面的问题。第41页共41页GPS(全球定位系统)在长大隧道控制测量中的应用技术中铁一局五公司第一要切合单位实际选购GPS接收机和GPS数据处理软件。GPS作为一种先进的测量技术，发展异常迅速，国内市场上GPS接收机和GPS数据处理软件琳琅满目，GPS接收机和GPS数据处理软件的价格都比较昂贵，各种品牌之间的价格差异也很悬殊，引进一种先进技术的最终目的是提高效率和节约成本，本着效益最大化的原则选购一种性价比适合本单位工程需要的GPS接收机和数据处

6、理软件是非常重要的。比如若单纯利用GPS进行较短基线（小于50公里）的控制测量购置单频机即可，就没有必要购置双频接收机，每台双频机的价格大约是单频机的三至四倍，再考虑不同品牌之间的价格差异，仅此一项就可以为企业节约数万元的成本。因此，选择适合本单位工程需要的GPS接收机，作到物尽其用，可以最大限度地节约生产成本。第二是要了解GPS的定位原理，分析和研究GPS网的网型优化，解决隧道GPS控制网的布网问题。GPS作为一种全新的定位技术，它在定位原理、布网方法和误差来源方面都不同于常规测量，不同的布网方案所花费的人力物力不同，达到的精度也不相同。因此，必须了解其定位原

7、理，弄清楚其特殊的网形优化原则和误差影响因素，才能在工程应用中充分发挥GPS测量的特点，根据具体工程的工程规模、精度要求和地形特点布设经济合理的网形，作到既节约生产成本，又能达到工程需要的精度要求。第41页共41页GPS(全球定位系统)在长大隧道控制测量中的应用技术中铁一局五公司第三是如何对GPS测量数据进行处理，得到用于施工测量的测量成果。GPS接收的是卫星信号，而在工程应用中我们需要的是各个控制点的坐标成果，只有通过专门的解算软件将接收的卫星数据按照一系列的数据处理流程进行处理，才能得到应用于具体工程的测量数据。在GPS数据处理当中，不同的软件处理GPS数据

8、的形式不同，但是数据处理