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[摘 要]经济全球化发展促进了市政工程建设,对市政工程建设的研究成为重要课题。对于市政工程建设而言,测量是其中一个重要组成部分,而测量结果准确度对市政工程质量具有较大影响。因此,探究市政该工程中应用GPS静态控制具有重要意义。本文以某污水处理工程为例,探究对GPS静态控制的应用。
[关键词]市政工程;GPS静态控制;应用
中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0143-02
1 前言
城市的现代化建设不断加快,基础设施建设承担的任务是越来越重。加之工程顺利完成与测量具有重大联系,同时也会影响到工程质量。因此,依然应用传统测量技术,必然无法满足市政工程所需,而GPS测量就是高精度、全天候、自动化以及高效益等各种特征,被市场工程中大量应用。因此,探究市政工程中应用GPS静态控制具有实用价值。
2 GPS技术概述
所谓GPS也就是将GPS卫星与接收天线间距离当成了基本观测量,依据已知卫星的瞬时坐标,确定出天线的对应位置,也就是空间距离的后方交会。事实上,一个测量站仅仅需要三个独立的观测距离量。GPS所用原理为时差测距,也就是从GPS卫星一直到接收时间差来计算距离,因为卫星上的钟和接收机上的钟存在差异,所以观测测站和卫星之间距离就叫做伪距。而卫星钟差能够采用卫星导航上的电文所提供钟差参数进行修正,但是接收机上钟差就很难提前准确的确定,应该将其当成未知参数和观测站的坐标数据进行处理。因此对于一个测站而言,除使用了三个位置待定的参数之外,还要加设一个接收机的钟差参数,也就是说最低都需要四个同步的伪距观测量。
3 在市政工程中应用GPS静态控制
3.1 工程概况
本文所选案例为深圳某污水干管该工程,是一个污水处理的重点工程之一,是环境保护以及污染的综合治理的重要工程。该工程干管经历了公明段、上下村的排洪渠、西田水的截流干管、合水口的排洪渠、马田排洪渠以及公明镇的排洪渠截流等,总共为7段,全厂大约为17KM。污水干管工程测区的范围主要涉及到了公明镇和5个自然村,需要测量主要内容,污水干管的竣工测量,测绘干管线的竣工图,测量GPS控制网等。其施工图如下所示:
3.2 GPS静态控制的应用
1)对监测点的选择;本工程中要测量面积比较大,测量区域中各种道路形成了网络状,乡村与城镇的主干道纵横交错、四通八达,并且随着道路大量整改,许多旧路都处于改造或者重建的状态中,另外,施工还破坏了公路两旁的若干各等级控制点,给测量工作带来了很大不便。根据工程的实际情况结合技术要求,在本测区原有的四个已知的四等点基础上,布设国家E级GPS控制网,将整个区域都覆盖住,总共布设了13个GPS平面控制点。两个基准点,其中有一个基准点设置到了和检测区相距大约8公里地方,主要是要保证具有稳定性。而另一个基准点放置到检测区边缘,用作基岩的标志。
2)形成监测网形;本工程中的测量上就应用三台接收机,均为单频,成网方式选用了点边连式。连接形式如图:
从图2 中可看出,共有37个闭合环,其中异步环18个,同步环19个,独立基线有34条,复测基线有23条,复测基线占据独立总数的71%。超过了国家规定的10%。由此可见,选用了这种基本的网形结构所测数据精度良好。
3)设计观测时段;本案例测量区域检测网中,总共设置了19个相对独立三角环,将多有监测点都包含进去,而且本案例中所选用接收机的测定精度并不是多高,所以要获取到有效数据其接收时间就应该设计成1——1.2个小时。
4)观测线路的设计;在应用中GPS检测网控制的面积比较大,并且站和站之间距离也比较大,一旦符合了观测时段,就应该设计出接收机的固定点与移动路线,提防发生漏测或者重复的现象。本案例中所涉及监测网的观测路线统计如下:
5)数据的采集
本案例中卫星的几何精度低于了4(即PDOP值),数据采集率设置为15秒,卫星高度截止角设成15度,通过三个测量取其平均值的方法确定天线高度。因考虑到联系的方式会对接收信号造成影响,开机前对开机接收所需信号进行统一,接收时间符合设计时间,再与移站联系。在对信号进行接收时要记录下出现强信号的卫星号,按照本案例中所设计的线路采集数据,而且两组数据的间隔时间为7天。
6)对数据的分析和处理
一.基线处理;两点间的时间间隔要控制在10S内,而且卫星高度角设计成为15度,要想得到合格基线解一定要选择优良的固定解,方差之比要能够超过3,计算的误差要低于0.1m。而且工程中选用了单频机,就应该使用L1波段作为观察值,使用三维网平差作为无约束平差,也就称之为自由网平差,并且按照大地的高度直接进行计算而获取数据。比如处理基线时无法计算出来,就能够对基准卫星进行改变,增加间隔,抽选出不合格基线,单独进行处理。
4 结束语
随着市政工程建设越来越多,GPS静态控制的重要性也就逐渐加强。还必须要加强对GPS静态控制的应用研究,选择合理的测量措施确保精度,从而满足市政工程建设的需求。
参考文献
[1] 徐建芳,张发旺,张进才. GPS在地面沉降监测中的应用探讨[J]. 地理与地理信息科学,2005(5):172-175.
[2] 董龙桥.应用GPS技术进行大面积地面沉降监测[J].测绘通报,2006(2):39-42.
[3] 程鹏环.盐城地区地面沉降的GPS实时动态监测实验研究[J].城市建设理论研究,2011(30):37-39.
[4] 黄立人. GPS连续站在地面沉降监测中的应用[J].工程地质 ,2007(9):94-97.
[关键词]市政工程;GPS静态控制;应用
中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0143-02
1 前言
城市的现代化建设不断加快,基础设施建设承担的任务是越来越重。加之工程顺利完成与测量具有重大联系,同时也会影响到工程质量。因此,依然应用传统测量技术,必然无法满足市政工程所需,而GPS测量就是高精度、全天候、自动化以及高效益等各种特征,被市场工程中大量应用。因此,探究市政工程中应用GPS静态控制具有实用价值。
2 GPS技术概述
所谓GPS也就是将GPS卫星与接收天线间距离当成了基本观测量,依据已知卫星的瞬时坐标,确定出天线的对应位置,也就是空间距离的后方交会。事实上,一个测量站仅仅需要三个独立的观测距离量。GPS所用原理为时差测距,也就是从GPS卫星一直到接收时间差来计算距离,因为卫星上的钟和接收机上的钟存在差异,所以观测测站和卫星之间距离就叫做伪距。而卫星钟差能够采用卫星导航上的电文所提供钟差参数进行修正,但是接收机上钟差就很难提前准确的确定,应该将其当成未知参数和观测站的坐标数据进行处理。因此对于一个测站而言,除使用了三个位置待定的参数之外,还要加设一个接收机的钟差参数,也就是说最低都需要四个同步的伪距观测量。
3 在市政工程中应用GPS静态控制
3.1 工程概况
本文所选案例为深圳某污水干管该工程,是一个污水处理的重点工程之一,是环境保护以及污染的综合治理的重要工程。该工程干管经历了公明段、上下村的排洪渠、西田水的截流干管、合水口的排洪渠、马田排洪渠以及公明镇的排洪渠截流等,总共为7段,全厂大约为17KM。污水干管工程测区的范围主要涉及到了公明镇和5个自然村,需要测量主要内容,污水干管的竣工测量,测绘干管线的竣工图,测量GPS控制网等。其施工图如下所示:
3.2 GPS静态控制的应用
1)对监测点的选择;本工程中要测量面积比较大,测量区域中各种道路形成了网络状,乡村与城镇的主干道纵横交错、四通八达,并且随着道路大量整改,许多旧路都处于改造或者重建的状态中,另外,施工还破坏了公路两旁的若干各等级控制点,给测量工作带来了很大不便。根据工程的实际情况结合技术要求,在本测区原有的四个已知的四等点基础上,布设国家E级GPS控制网,将整个区域都覆盖住,总共布设了13个GPS平面控制点。两个基准点,其中有一个基准点设置到了和检测区相距大约8公里地方,主要是要保证具有稳定性。而另一个基准点放置到检测区边缘,用作基岩的标志。
2)形成监测网形;本工程中的测量上就应用三台接收机,均为单频,成网方式选用了点边连式。连接形式如图:
从图2 中可看出,共有37个闭合环,其中异步环18个,同步环19个,独立基线有34条,复测基线有23条,复测基线占据独立总数的71%。超过了国家规定的10%。由此可见,选用了这种基本的网形结构所测数据精度良好。
3)设计观测时段;本案例测量区域检测网中,总共设置了19个相对独立三角环,将多有监测点都包含进去,而且本案例中所选用接收机的测定精度并不是多高,所以要获取到有效数据其接收时间就应该设计成1——1.2个小时。
4)观测线路的设计;在应用中GPS检测网控制的面积比较大,并且站和站之间距离也比较大,一旦符合了观测时段,就应该设计出接收机的固定点与移动路线,提防发生漏测或者重复的现象。本案例中所涉及监测网的观测路线统计如下:
5)数据的采集
本案例中卫星的几何精度低于了4(即PDOP值),数据采集率设置为15秒,卫星高度截止角设成15度,通过三个测量取其平均值的方法确定天线高度。因考虑到联系的方式会对接收信号造成影响,开机前对开机接收所需信号进行统一,接收时间符合设计时间,再与移站联系。在对信号进行接收时要记录下出现强信号的卫星号,按照本案例中所设计的线路采集数据,而且两组数据的间隔时间为7天。
6)对数据的分析和处理
一.基线处理;两点间的时间间隔要控制在10S内,而且卫星高度角设计成为15度,要想得到合格基线解一定要选择优良的固定解,方差之比要能够超过3,计算的误差要低于0.1m。而且工程中选用了单频机,就应该使用L1波段作为观察值,使用三维网平差作为无约束平差,也就称之为自由网平差,并且按照大地的高度直接进行计算而获取数据。比如处理基线时无法计算出来,就能够对基准卫星进行改变,增加间隔,抽选出不合格基线,单独进行处理。
4 结束语
随着市政工程建设越来越多,GPS静态控制的重要性也就逐渐加强。还必须要加强对GPS静态控制的应用研究,选择合理的测量措施确保精度,从而满足市政工程建设的需求。
参考文献
[1] 徐建芳,张发旺,张进才. GPS在地面沉降监测中的应用探讨[J]. 地理与地理信息科学,2005(5):172-175.
[2] 董龙桥.应用GPS技术进行大面积地面沉降监测[J].测绘通报,2006(2):39-42.
[3] 程鹏环.盐城地区地面沉降的GPS实时动态监测实验研究[J].城市建设理论研究,2011(30):37-39.
[4] 黄立人. GPS连续站在地面沉降监测中的应用[J].工程地质 ,2007(9):94-97.