道路測量放樣GPS運(yùn)用

時間:2022-07-03 10:25:20

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道路測量放樣GPS運(yùn)用

一、引言

本文通過在鄭東新區(qū)某道路施工的實(shí)踐,我們摸索出在GPS測量的基礎(chǔ)上用全站儀等常規(guī)測量儀器進(jìn)行施工放樣的方法,它既能保證測量放樣工作的迅捷性又能確保放樣測量的精度。

二、原理

gps測量的基礎(chǔ)上用全站儀等常規(guī)測量儀器進(jìn)行施工放樣,其主要原理是:根據(jù)相應(yīng)的精度要求,利用GPS定位技術(shù)中的測量方法,在沿道路走向的適當(dāng)位置按相應(yīng)等級GPS控制網(wǎng)的要求,布測一定距離且相互通視的控制點(diǎn),然后在該控制點(diǎn)上架設(shè)全站儀,用坐標(biāo)法進(jìn)行測量放樣。

三、精度分析

1、誤差計(jì)算式由于測距有誤差,將使放樣點(diǎn)在放樣距離的度度方向上產(chǎn)生位移,這種位移稱為縱向中誤差,相應(yīng)的中誤差稱為縱向中誤差,以ms表示。由于測角有誤差,將使放樣點(diǎn)在導(dǎo)線長度的垂直方向產(chǎn)生位移,這種位移稱為橫向誤差,相應(yīng)的中誤差稱為橫向中誤差,以mμ表示。用全站儀進(jìn)行測量時,其中誤差計(jì)算式為:ms=a+bSAB(1)式中,a為固定誤差;b為比例誤差。設(shè)放樣角有誤差dβ,則使放樣點(diǎn)產(chǎn)生橫向位移△μ,而△μ=SABdβ÷ρ,則放樣點(diǎn)的橫向中誤差為mμ=(2)設(shè)起始坐標(biāo)方位角誤差為mα0,由于起始坐標(biāo)方位角誤差由已知點(diǎn)A,M引起,則根據(jù)誤差傳播定律,坐標(biāo)方位角誤差計(jì)算公式為mα0=(3)一般地,A,M點(diǎn)為同等級控制點(diǎn),其中誤差相等,設(shè)為mA,則mα0=(4)此外,放樣點(diǎn)還受到起始點(diǎn)點(diǎn)位中誤差mA影響,以及由于起始坐標(biāo)方位角中誤差mα0而使放樣點(diǎn)產(chǎn)生橫向位移為的影響,還有前、后視棱鏡照準(zhǔn)誤差mv、儀器對中誤差mi??紤]到起始誤差、測量中的偶然誤差的綜合影響,放樣點(diǎn)的總誤差為MP=(5)代入(4)式,則MP=(6)另外還有溫度、氣壓、大氣折光的影響,但是由于放樣距離一般不太遠(yuǎn),而且全站儀都有這方面的改正系數(shù),所以這里不予考慮。

2、點(diǎn)位誤差和相鄰點(diǎn)位誤差點(diǎn)位誤差指相對于控制網(wǎng)起算點(diǎn)的誤差,相鄰點(diǎn)位誤差是指控制網(wǎng)點(diǎn)相對于相鄰控制點(diǎn)的誤差。道路中線放樣的中線偏移位值一般可以認(rèn)為是相對于最近控制點(diǎn)的放樣誤差,因此用于放樣的測站宜按GPS二級網(wǎng)的精度施測且應(yīng)該盡量靠近放樣點(diǎn),這樣才可能達(dá)到放樣精度。而GPS測量由于邊長不受限制,在工程測量中就應(yīng)強(qiáng)調(diào)逐級控制的原則,即在布測低等級控制點(diǎn)時應(yīng)盡可能用最近的高等級點(diǎn)作為起算點(diǎn),測量放樣應(yīng)以最近的控制點(diǎn)作為放樣測站起算點(diǎn)。放樣時若取其2倍中誤差為限差選取測角精度在2〃以內(nèi),測距精度在(2㎜+2×10-6D)以上的全站儀,則在300m的距離以內(nèi),放樣點(diǎn)的精度能夠達(dá)到20㎜以內(nèi)。

四、應(yīng)用實(shí)例

鄭東新區(qū)某道路是道路路網(wǎng)重要組成部分,由于以下原因:(1)道路分2個標(biāo)段施工建設(shè),施工單位不統(tǒng)一;(2)原來所布設(shè)的控制點(diǎn)已經(jīng)有被破壞的點(diǎn),地處戈壁荒漠郊區(qū),控制點(diǎn)不便保存;所以,我們根據(jù)工程特點(diǎn),利用GPS測量方法計(jì)算平面坐標(biāo),并用全站儀完成區(qū)內(nèi)道路的施工放線工作。

1、原理

(1)在中線轉(zhuǎn)折點(diǎn)附近選取既符合GPS測量等級以便于全站儀放線布點(diǎn),并且至少要有兩個點(diǎn)點(diǎn)相互通視。(2)按相應(yīng)控制網(wǎng)要求,用測量方法測設(shè)控制點(diǎn),利用開發(fā)商提供的軟件把測量成果解算出各控制點(diǎn)的坐標(biāo)。(3)在上述控制點(diǎn)上架設(shè)全站儀,用坐標(biāo)法進(jìn)行測量放樣。

2、實(shí)例

我們以測量放樣為例,詳細(xì)闡述闡述作業(yè)過程。(1)坐標(biāo)系統(tǒng)。為了與原市區(qū)道路的聯(lián)接,坐標(biāo)系統(tǒng)采用原來的鄭州市獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。(2)GPS測量。首先在路交點(diǎn)附近較開闊的地方布設(shè)控制點(diǎn)P1、P2,然后按相應(yīng)等級控制網(wǎng)的要求進(jìn)行GPS測量作業(yè)。用隨機(jī)軟件進(jìn)行平差計(jì)算。(3)全站儀放樣。放樣時以P1(或P2)點(diǎn)為測站,以P2(或P1)點(diǎn)為后視,用全站儀輸入坐標(biāo)并反測其邊長檢查其正確性,然后按坐標(biāo)法在實(shí)地上放樣出設(shè)計(jì)的DJ1、DJ2點(diǎn)坐標(biāo)。(4)中線樁放樣。在DJ1(或DJ2)架設(shè)全站儀,以DJ2(或DJ1)為照準(zhǔn)方向,以鋼尺量距,釘出里程樁即可。區(qū)內(nèi)道路利用上述方法完成了全部的測量放樣工作。由于全站儀放樣的邊長都較短,全部樁位放樣精度為MP≤1.4cm.,全部滿足高精度要求。這證明了用常規(guī)測量儀器配合GPS測量定位技術(shù),運(yùn)用上述方法,能夠完成較高精度工程的測量放樣任務(wù)。

隨著科學(xué)技術(shù)的的高速發(fā)展和GPS的普及使用,GPS定位技術(shù)是目前測量工作的主要技術(shù)手段,其的推廣使用,由于其邊長不受傳統(tǒng)導(dǎo)線測量的邊長限制,布點(diǎn)靈活等優(yōu)點(diǎn),是提高測量精度和提高工作效率的重要手段。GPS配合傳統(tǒng)的測量儀器在區(qū)內(nèi)道路的放樣測量中,無疑其應(yīng)用是非常成功的,它的動作模式為今后的城市工程測量施工提供了一條切實(shí)可行的有益思路。