试论山区高速公路测量及测量网的建立_论文发表__期刊目录网,论文发

所属栏目：建筑设计论文发表 发布时间：2011-02-25浏览量:112 　　

副标题#e#
　　试论山区高速公路测量及测量网的建立
　　征自成
　　中交二航局第五工程分公司湖北武汉753400
　　摘要：我国道路建设的大力发展，使得现在山区高速也随之越来越多，那么高速公路测量工作就增加了山区高速公路测量以及山区测量网的建立。由于山区高速公路与城镇公路的周边环境有着很大的不同，所以山区高速公路的测量较城镇公路测量还是存在一定的区别的。本文从山区高速公路测量和测量网的建立等方面进行简单论述。
　　关键词：道路测量测量网
　　前言
　　山区高速公路的地形复杂，高速公路测量精度要求高，在山区的的高速公路测量的各项工作中横断面测量占整个外业工作量的一半以上。高速公路路基宽度大、设计要求高，纵横断面密度大，高程精度要求高，而在在山区高差大，通视条件差，使得快速高精度的横断面测量非常困难。因此，在测量之前的勘探工作就非常有必要，测量的首要的要了解侧区的基本情况和确定控制点的分布，这些都需要经过踏勘之后才能了解。只有经过踏勘之后，测量工作才能有的放矢的进行，不能因为节约时间就省略踏勘工作，这样的结果往往会事与愿违，使整个工作进度减慢。
　　根据多年的公路测量的经验，传统的方向杆和台杆法虽然较为灵活、对通视条件要求不高，但是测量的精确度却不够，还是比较适合等级较低的公路横断面测量；经纬仪斜距法可在通视条件较好的地方使用，这种方法可提高精度、增大宽度，但是不足就在于其效率较低、测站必须在中线点上，所以这两种方法都不适合山区高速公路。所以，现在山区高速公路引进了全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪组成的联合作业方法进行竖井定向的方法；全站仪、数据采集器、计算机和觇牌测量系统进行断面测量的方法以及GPS公路测量技术，并且建立了国家平面控制网及高程控制网。
　　一、山区高速公路测量
　　全站仪高速公路测量技术。全站仪是一种能自动进行测距、测角、计算和数据记录及传输的自动化、数字化的三维坐标测量、定位系统，全站仪测量精度高、自动化程度高、速度快。全站仪的普及之后，山区高速公路的测量很多情况下都是运用全站仪进行的。利用全站仪，其中一种方法，基于全站仪的坐标测量功能测量横断面，这种方法可以不使用路线控制点，可直接建立以任一个中桩为原点、路线走向为X轴的横断面测量临时坐标系，只要求已知一个切线方向，而切线方向的获取，若是在直线上只要瞄准前后某个中桩点，若是在曲线上只要计算直前方中桩点的弦切角δ角，在瞄准前后中桩点后偏转一个δ角，就可作为X方向。这种方法在通视条件好的情况下，可在直线上的一个中点站测量本断面及其相邻的几个断面，而且测出的Y坐标可直接使用，唯一的就是高差需要加上本站与所测断面中桩的高程差常数；若在中桩设站完成之后，本站不能测完所有点，那么就可以任意设站，只要将全站仪放在新测站点上，使用本站定向后，将本站的的坐标输入仪器，就完成了新设站，这种方法不需要沿线控制点，能够充分使用全站仪的功能，只是每站的坐标要求是三维数据且要逐个输入、在曲线上不便于操作。另一种利用全站仪的测量方法是通过提高TPS横断面测量的效率进行的。全站仪在现在的高速公路测量中还是不能完全被利用，很多的功能都没有被开发出来，但是可以通过多种途径改善这种情况，提高TSP横断面测量效率就是其中一种。这种方法可利用自动全站仪联机进行测量，采用自由设点、断面垂距检查、数据插入和修改、任意顺序作业、数据储存。纵横断面一体化数据的外业采集程序用于实现测量数据采集的自动化，内业处理程序用于实现断面数据处理、断面图自动绘制和断面数据的数据库管理。
　　GPS公路测量技术是公路外业勘测的一项重大技术突破，其应用前景十分广阔。全球定位系统GPS是美国陆海空三军联合研制#p#副标题#e#的卫星导航系统，具有全球性、全天候、连续性、实时性导航定位和定时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间，对常规测量而言相对测地定位是主要的应用方式。GPS定位测量的精度与地面最精密的测量方法相比，，在l0公里以内基本相当，但当大于10公里时，GPS定位测量的精度就高于地面测量精度，当距离大于100公里时，测量的精度则远远高于地面。目前，单额相对定位精度可达l～2ppm，双额定位可优于lppm，经费也较常规测量方法约减少三分之二，工期是常规的五分之一，效益和精度可以提高三倍以上。GPS系统一般由空间卫星群和地面监控系统组成，而GPS的用户是由接收机、数据处理软件及相应的用户设备等组成的，主要就是为了接受卫星发出的信号。GPS测量最大特点是对边长无限制，两侧站间无需通视，测定的定位精度高，而且观测时间短、可全天候作业、提供三维坐标，操作简便。山区高速公路测量主要运用了GPS两大功能，即动态功能和静态功能。一般通过静态功能接受卫星信息，确定地面一点的三维坐标，之后根据动态功能通过卫星系统，将已知的三维坐标点，实地放样在地面上。
　　二、控制网的建立
　　为了限制误差的累积和传播，保证测图和施工的精度及速度，测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。一般，测量控制有平面控制测量和高程控制测量，测定控制点的平面位置工作，称为平面控制测量；测定控制点的高程工作，称为高程控制测量。在我国范围内已经建立了测量控制网，即为国家控制网，它是全国各种比例尺测图的基本控制，并为确定地球的形状和大小提供研究资料。国家控制网是用精密测量仪器和方法依照施测精度按一等、二等、三等、四等四个等级建立的，其低级点受高级点逐级控制。
　　在山区高速公路测量中GPS测量系统是未来测量的发展趋势，以下就对建立GPS控制网进行简单论述。
　　GPS公路测量最大特点是对边长无限制，两测站间不需通视，测定的点位精度高。因此总的布网应该保证山区相应等级网最弱边及点位的精度，密度需足够、实际应用方便还有就是要节约费用。GPS布设的网形结构需要构成一定数量的同步观测环和异步闭合环，但不限制图形角度。一般的，闭合环的基线数与使用的仪器台数是有关的，一般应小于6。GPS测量网的布设方案可归纳为两种，第一，一次性布设首级网，首级网由中点多边形和大地四边形构成全面网，平均边长为7-9公里，其中大地四边形仅用于加强网的较弱部分，全网以中点多边形为主，然后由每两个三角形构成一个同步观测四边形，这样便可将全网划分成许多个四边形，并依次观测；三、四等加密，也可布成GPS网，或布成附合导线环。第二，逐级布设导线网。一般，在GPS布网时要有一定的重复基线数，运用边连接的方式，构成较多的异步闭合环，利用平差提升全网的精度。除了GPS测量网的布设方案，另一点就是选择坐标转换点和检核基线。在GPS网中至少要联测三个高精度的地面网点，一般应使GPS点与原有点相重合，因为我国原先使用的是坐标系与GPS观测数据求出的世界测量大地坐标系不同，所以需要进行坐标的转换。另外确定GPS网的尺度比时，应该在GPS网中布设一定数量的检核基线，这是为了提高GPS观测的精确度和可靠性。
　　参考文献
　　[1]张培存,吕存宣,王志军.断面测量内外业一体化系统研究[J].测绘通报.2004.
　　[2]杜兆宇.GPSRTK技术在道路测量中的应用[J].铁道勘察.2004,
　　[3]王斌,宋秉元,李卫全.GPS在公路测量中的应用[J].河北建筑工程学院学报.2005.
　　[4]汉斯•佩球策.现代工程控制网的理论与应用[M].测绘出版社.1980.
　　征自成（1983年11月），男，汉，宁夏平罗人，工程师，主研方向：公路、桥梁、隧道等工程在山区的施工测量控制。