应用GPS技术的某特长隧道平面控制测量方法研究

差） ～ ｌ ｒｍ Ｉ （ ＝５ ０ ａ ｂ 比例 误差 ） ～２ Ｐ ｄ ＝ｌ Ｐ ｍｌ （ 间 距 ） ０ ｍ； 求 使 用 仪 器 标 释 精 度 点 ≤２ ｋ 要 应优 于 ｌ ｍｍ ±２ ｍ。 ０ ＰＰ
问 题 。 着 国 民 经 济 的 发 展 ， 通 工 程 建 ３ ２点 位设置 随 交 ． 设 发 生 着 日新 月 异 的 变 化 。 高等 级 的 工 程 为 满 足 施 工 引测 进 洞 需 要 ， 隧 道 进 在 级 别 越 高 长 大 隧 道 也 就 越 多 ， 常 规 的 出 口各 布 设 ６ Ｇ 用 个 ＰＳ 平面 控 制 点 ， １ Ｊ 、 Ｊ 、 ２ ０ 、 Ｌ ３ Ｑ ０ 为隧 道进 口Ｇ Ｓ 制 点 ， Ｐ控 测 量 技 术 已 不 能 适 应 高 标 准 ， ＧＰ 具 有 ＱＬ ２ Ｑ ０ 、 Ｌ ４ 而 Ｓ
！
Ｑ：
Ｓｃｉ ｎｃｅ ｅ ａｎｄ Ｔｅ ｃｈｎｏ ｏ Ｉ ｏｖａｔｏｎ ｌ ｇｙ ｎｎ ｉ Ｈｅｒ ｄ ａｌ
工 程 技 术
应 用 ＧＰＳ技术 的某 特长 隧 道平 面控 制测 量 方法研 究
张建 文 何国舟 （ 湖北 省鄂 西地质 测绘 队 湖北宜 昌 ４ ３ ００ ４１ ） 摘 要： 本文基 于笔者 多年从 事控制 曩量 的相关经验， Ｉ 以ＧＰ ｓ应用于莱特长隧道控 ． 网布曩 为研 究背景 ， ４ ｌ 分析探讨 了洞 内外平 面控制 测量 的方 法与漉程 ， 全文是 笔者长期 工作实最基 威上 的理论 升 华，相信对从 事相关工作 的 同行有 着重要的参 考价 值和 借鉴意义 。 关键词 ： Ｓ 特长隧道 控翻 冈 贯通误差 ＧＰ 中 图分 类号 ： Ｂ Ｔ ２ ２ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ４ ９ Ｘ ２ １ ） ８ ａ一 ０ 卜 ０ １ ７ —０ ８ （ ０ ０ （ ） ０ ８ ０ ２
劳 动 强 度 。 ． Ｐ 能 全 天 候 作 业 。 ｓ 任 ｆＧ Ｓ ＧＰ 在 何 地 点 、 何 时 间 均 可 以 连 续 观 测 ， 般 任 一 不 受 天 气 条 件 限制 。 可 以 避 免 常规 测量 ｇ． 中 需 要 大 量 砍 伐 森 林 ， 坏 生 态 环 境 等 破
（ 标准差） √ ＋ ×） 用 ＝ （ 计算， 中ａ固定误 ６ 式 （
强ＧＰＳ网 的 几何 强 度 。 ２工程 简介 的办法 。 ３ 某 特 长 隧 道 全 长 １ ４ ６ ， 目 前 我 ３． 观 测方 法与作 业要 求 ５ｍ 是 ６ ＧＰ 在 测 量 中 的 应 用 ， 如 下 几 个 优 国 建 成 的 最 长 隧 道 之 一 。 隧 道 采 用 中 Ｓ 有 该 采 用 ＧＰ 静 态 相 对 定 位 进 行 测 量 ， Ｓ 观 点 ： 观 测 站 之 间不 需 要 通 视 。 就 减 少 ８ ８ ａ． 这 ． ｍ掘 进 机 （ ＢＭ） 行 施 工 。 道位 于 某 测 前 对 接 收 机 进 行 全 面 检 测 ， 器 精 度 Ｔ 进 隧 仪
பைடு நூலகம்
以 上 的 优 势 ， 以 已 经 广 泛 地 应 用 在 公 ｃ 、 所 ｌＨＹ、Ｄ 、 Ｌ ５Ｑ ０ 、 ０ 为隧 道出 口 Ｐ ２ Ｑ ０ 、 Ｌ ６ＱＬ ７ 路 、 路 工程 中 。 铁 ＧＰ 控 制 点 。 有 控 制 点 均用 异步 环 相联 ， Ｓ 所 并 组 成 空 间三 角 形 和 空 间大 地 四 边 形 以加
必 须 达 到标 称 精 度 的 规 定 。 Ｐ 观 测 选 择 Ｇ Ｓ 最 佳 时 段 ， 边 和 观 测 条 件 欠 佳 的 点 位 长 增 加 观 测 时 间 。 测 要 求 及 采 用 主 要 参 观 数为： （） １周边 观 测 时 段 数 ≥２ ； 长 ， 定 位 相 对 精 度 就 越 高 。 样 的 精 度 程 为 ２ ０ ｍ ， 区相 对 高 差 近 ２ ０ ｍ ， 其 这 ８０ 测 ０ ０ 山势 是 一般 测量 手 段 很 难 达 到 的 。 ． 测 时 间 陡 峻 ， 形 复 杂 ， 林 茂 密 ， 木 覆 盖 率 高 ｃ观 地 森 树 （ ） 段 长 度 ： ｌ ｍ＜Ｓ ０ ｍ时 ， ２时 当 ｋ ≤２ ｋ 为 短。 目前 ， 用 经 典 的 静 态 定 位 方 法 ， 利 完成 达 ９ ％ 以 上 ， 视 条 件 极 差 。 果 采 用 常 １． ０ 通 如 ５～２ 当Ｓ＜ｌ ｍ时 ， ｈ； ｋ 为０． ５～ｌ ｈｌ 条基线的相对定位 所需要的观测 时间， 规大 地测 量的方 法建 网 ， 量工作 量大 ， 测 （） 星 高 度 角 ≥ １ ０ ３卫 Ｉ ５ 不 （） Ｄ Ｐ≤６ ４Ｐ Ｏ ； 根 据要 求 的 精 度 不 同 ， 般 为 ｌ ｈ。 了 周 期 长 ， 管 是 平 面 控 制 网 还 是 高 程 控 一 ～３ 为 进 一步缩短 观测 时 间， 高作 业速 度 ， 提 近 制 网 ， 量 精 度 很 难 达 到 ， 此 洞 外 利 用 测 因 （ ） 星 个 数 ≥５ ５卫 ｝ 年 来 发 展 的 短 基 线 （ 超 过 ２ ｋ间 快 速 相 Ｇ Ｓ 球 定 位 技 术 和 一 等 水 准 ， 内采 用 不 ０ Ｐ 全 洞 （ ） 样率 ≥ｌ Ｓ ６采 ５ ｌ 对 定 位 法 ， 观 测 时 间仅 需 数 分钟 。 其 ｄ． 等 导 线 环 网 和 二 等 水 准 建 立 隧 道 施 工 （） 颗卫 星连 续 跟踪 时 间 大于 ｌｍｉ 。 ７每 ５ ｎ 使 ３ ４数 据处理 ． ＧＰ 观 测 成 果 同 时 提 供 了三 维 坐 标 Ｃ Ｓ 控 制 网 ， 某 特 长 隧 道 高 精 度 贯 通 。 Ｓ ＧＰ Ｇ Ｓ 测 数 据 采用 仪 器 ＷＩ Ｄ２ ０ 随 Ｐ 观 Ｌ ０的 在 精确 提 供测 站 点 的平 面 位 置的 同 时 ， 可 以 精 确测 定 测 站 点 的大 地 高 程 。 就 为 ３洞外平面控 制测 量 这 机软 件Ｓ 版 处 理 ， ＫＩ 基线 解 算 时采 用 下 列参 研 究 大 地 水 准 面 的 形 状 和 地 面 点 的 高 程 ３ １控 制测量 的精度 ． 数： 开辟 了新途径ｅ Ｇ Ｓ 作简便 ， 量轻 ， ．Ｐ 操 重 根 据 隧 道 长 度 和 技 术 设 计 方 案 以 及 （ ） 流 层模 型 ： ｐ ｉ ｄ １ 对 Ｈｏ ｆ ｌ ｌ ｅ 体 积 小 。 就 为 经 典 测 量 体 系 中 观 测 程 序 《 球 定 位 系统 （ Ｐ ） 量 规 范》 尽可 能 提 这 全 Ｇ Ｓ测 ， （） ２ 电离 层模 型 ： 准模 型 ； 标 复 杂 、 器 笨 重 等 不 利 条 件 提 供 了 解 决 办 高ＧＰ 测 量 的 精度 ， 仪 Ｓ 因此 洞 ９ Ｇ Ｓ 面 控制 ｂＰ 平 （） 历 ： 播 星 历 ， ３星 广 法 ， 得 测量 人 员在 很 大程 度上 减轻 了 使 网 按 Ｂ级 精 度 施 测 ， 相 邻 点 间 定 位 精 度 即 （ ） 用 数据 ： 和相 位 ， ４使 码 （） 用频 率 ： ｌ Ｌ ５使 Ｌ＋ ２ Ｉ 表 １ 点位 平 面 坐标 误 差统 计 表 （） ６解模 糊 盾 的边 长 限 制 ： 于２ ｋ 小 ０ ｍ； 点号 Ｘ坐标 中误差（ Ｙ坐标 中误差（ ｍ） ｍｍ） ａ ｒ （） ７ 先验 中误差 ： ０ ｍ。 士１ ｒ ａ Ｇ Ｓ Ｐ 基线 网平 差 、 标 转 换 、 坐 平面 网平 ＱＬ ５ ０ ４Ｏ ． ４． １
１基于 Ｇ Ｓ Ｐ 控制 网布设 的优 点
在 传 统 的 办 法 中 ， 立 隧 道 施 工 控 制 建 网通 常 采 用 三 角 测 量 方 法 ， 几 年 来 又 采 近 用 精 密导 线 法 。 是 ， 但 这些 常 规 方 法 受 到通 视条件、 图形 条 件 、 形 条 件 等 诸 多 因 素的 地 影 响 。 以 ， 制 网在 选 点 布 网 及观 测等 诸 所 控 多过 程 中受 到 限 制 。 而隧 道一 般 在 山区 ， 其地 形 复 杂 ， 采用 常 规测 量 办法 其难 度 不 难想 象 。 Ｇ Ｓ 而 Ｐ 建立 隧 道控 制 网时 ， 由于ＧＰ 观 测不 受 通 视 条件 Ｓ 限 制 其 网形 也 不 像 常 规 控 制 网 那 么 严 格 ， 故 在 隧 道测 量 中采 用 卫 星 测 量是 一 种 有 效