控制测量论文

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控制测量论文:工程项目施工控制测量技术论文

一、测量技术

工作在工程项目施工过程中的特点在工程项目施工中的控制测量技术包括高程测量和平面测量等。高程测量一般采用往返测量法，平面测量则是常用测回法来对转角和控制点坐标等项目进行测量。平面坐标系统能够以规划设计书中确定的控制点为依据直接建立，或者以实际施工需要为依据，建立独立的平面坐标系统。需要注意的是，独立的平面坐标系统要规划设计书中确定的坐标系统存在换算关系。例如在高速公路建设工程的控制测量技术中，测量计划是一种指导性的纲领文件，对于各个施工阶段测量工作的开展起到指导作用，这是保障控制测量技术工作顺利完成的准备工作。工程项目的策略计划内容有工作程序、工作内容以及相关管理制度等。在进行策略计划的编制工作时，首先需要对工程项目所在地区进行详实的勘察，熟练掌握具体规划以及设计图纸的要求，而后结合具体工程项目的内容与特征，充分考虑所有影响因素，编制有较强针对性与实际操作性的测量计划。与此同时，还需要保证测量计划适应目前工程建设方面的相关规定与标准。此外，工程施工在检测与放样方面的根据是设计单位提供的水准点与导线，控制测量技术工作的监理工程师应当与设计单位进行现场交接桩，而后以相关规范与标准的要求为依据进行复测，若复测结果与相关要求相符合，则可提交成果报告，如果在复测中发现问题，应当及时地将问题反映给设计单位，以便商议解决方案。另外，在进行控制测量技术工作时，必须严格遵守工程测量的相关规范和标准。

二、市政道路改造工程的特殊测量

环境分析市政道路的改造工程是在道路建设已完成的基础上成立的，因此工程施工的场地已经明确。由于市区中的道路路段需要改造力度更大，加上政府出于对便利市民通行以及美化城市建设等方面的考虑，因此施工地点更加集中于市区之内。下面将具体对控制测量技术在市政道路改造工程中比较特殊的测量环境进行分析。(1)动迁工作特殊。市政道路改造的动迁问题非常突出。在实际的工程施工中，没有完全确定各个部分的动迁位置和时间，甚至在一些项目一经开始施工时也没有明显的进展。(2)施工工期特殊。市政道路的施工改造对市民出行和车辆通行有很大的影响，为了避免对市民带来巨大的不便，市政道路改造的工期要求就会很紧张，施工单位需要在保证工程质量的同时，在合理范围内缩短施工的工期。(3)测量标记的特殊。前文已经提过，市政道路改造的路段比较集中于繁华的市区之中，周边建筑物很多，所以在进行控制测量技术时，很难用常规的方式进行测量的标记处理工作。(4)交通与人员方面的特殊。由于市区人员较为密集，施工场地又必须禁止通行，这在交通能力产生了一定的影响，并且施工现场人员复杂，因此在施工时也应注意处理好人员与交通方面的关系。

三、对于控制测量技术工作中关键问题的处理

(1)处理动迁问题。一般情况下，市政道路改造的目的主要有提高路段性能和带动周边状况两种。市政道路改造工程中，做好控制测量技术工作需要相关人员对市政道路所在地的动迁状况有一个全面的了解，明确道路改造目的，结合道路的改造意图是推理动迁工作中可能出现的问题的重要基础。(2)处理建筑物问题。市政道路改造工程中，施工现场多呈条状分布，现场周边的建筑物较为密集地分布在道路两侧。在此基础上选取加密控制点时，可以于道路路口或者巷口等位置进行加密控制点的引出，以此保证加密控制点在施工现场的变动中始终能够得到及时的补设，从而保证工程施工进度不会因加密控制点的缺失而迟滞。(3)处理环境问题。市政道路改造工程的施工地点多位于市区中心较为繁华的地段。为了维护城市环境，以及保障施工地点周围环境的美观性，因而在设置与记录加密控制点时，尽量不在建筑上做出明显的记号或者标志，在最大限度内保证加密控制点的隐蔽性。除此之外，现场测量人员在以文字或者图像的形式进行对隐蔽性加密控制点的记录后，要做好与控制测量技术人员的交接工作，从而保证加密控制点在工程施工中的控制测量技术中能够得到稳定、可靠的使用。

四、小结

如今社会经济发展速度快速，城市化建设也在不断推进，城市工程施工项目的质量要求日渐提高。控制测量技术工作的精确性也越来越重要，并且贯穿着整个工程施工的过程。只有保证控制测量技术工作的质量，才能保证工程施工整体质量能够在合理和可靠的情况下，安全稳定地进行。

作者：张甲 张俊涛 单位：沈阳经济技术开发区规划建筑设计有限公司

控制测量论文:建筑施工场地控制测量技术论文

摘要：在一个建筑项目的管理中需要很多的管理环节，而这些环节中最重要的就是建筑测量管理，建筑测量具有一定的复杂性，让测量工作获得更多人的关注。测量影响着建筑的结构以及等级，而且也与建筑的安全息息相关，因此在建筑施工的时候，绝对不能忽视测量工作，相反在测量上要加强管理，而且控制测量中每一个环节，使建筑能够完全在设计的要求下施工。

关键词：建筑；施工场地；控制测量；技术

在建筑施工前一个准备的工作就是对工程进行放线测量，但是在测量中要保证建筑一直与地面是垂直的状态，而且建筑的形状是几何形状。在测量建筑的截面尺寸时，要注意尺寸在施工的要求内。建筑的施工放样要有一定的依据，测量控制网就能够保证测量的结果在一个标准的精度下。而测量控制网需要使用施工单位的控制红线，同时还要以其提供的建筑具体坐标为基准点。这个测量网中要包括工程的垂直度以及建筑的轴线等。

1建筑施工测量的特点

施工平面控制网既可以单独建立，也可用原有地面测图控制网替代。但由于测图网的密度和精度有时不能满足施工测量要求，需要增补控制点，并重新对网进行高精度测量，然后再以平面控制网数据测设出主轴线。

2测量坐标系统及坐标换算

2.1施工坐标系统。在设计和施工部门，为了工作上的方便，常采用一种独立坐标系统，称为施工坐标系或建筑坐标系。施工坐标系的纵轴通常用A表示，横轴用B表示。施工坐标系的A轴和B轴，应与厂区丰要建筑物或者主要道路、管线方向平行。坐标原点设在总平面图的西南角，使所有建筑物和构筑物的设计坐标均为正值。2.2测量坐标系统。目前工程建设中，测量坐标系有两种情况，一种是采用全国统一的高斯平面直角坐标系统；另一种是采用测区独立直角坐标系统如城市独立坐标系。测量坐标系纵横轴指向正北用X表示，横轴用Y表示。2.3坐标换算。建筑坐标系与测量坐标系往往不一致，在建施工控制网时，常需要进行建筑坐标系统与测量系统的换算。

3施工场地平面控制

在平面控制施工场地上有几种形式，一种是导线；一种是建筑基线；另外一种是建筑方格网，下面仔细的探讨一下这几种形式。3.1导线。因为我国所有的施工场地都普及的全站仪，因此场地的平面控制一般都成导线网的形式。而且导线的等级以及精度都要在标准的规定中，（1）如果建筑场地在1km2以上或者是场地是一个重要的工业区，那么场地建立的控制网一般都是属于一级导线网。（2）如果建筑的场地在1km2以下或者场地属于普通的建筑区，那么在场地建立的控制网属于二级或者是三级导线网。（3）如果场地使用的导线网是原来的控制网，那么要对控制网进行检测而且是反复的检测，保证控制网的准确性。3.2建筑基线。如果建筑的场地面积不大，而且布置的也不是很复杂，同时建筑场地又是属于平坦还比较狭长的，那么控制的方式采用建筑基线的形式。（1）设计建筑基线。设计人员设计建筑基线的时候，可以采用几种形式，一种是三点成“一”形；三点呈“L”形；或这是四点成“L”形，还有一种是五点成“十”形。以上几种形式是在设计基线中比较普遍的形式。a.建筑的基线应该与建筑物的轴线处于两种状态，一种是平行状态；另外一种是垂直的状态。b.建筑基线中的主要基点要保持在一个可以相互通视的状态，基线的边长在100mm至4mm之间。c.基线的主点如果不被施工所干扰，其位置就应该在主要的建筑物附近，并且要靠近建筑物。d.一个建筑基线的基线点应该在三个以上，这样可以保证检测人员可以随时查看基点的变化情况。（2）建筑基线的测设。在测设建筑的基线上，一般测量人员都会使用平面点位放样。首先在实际的场地标出基线点的具体位置，然后检查基线的精度以及密度，检查的方法有两种，一种是角度检查；另外一种是距离检查。如果基点在同一个直线上，那么在中间的位置上安装一个经纬仪乳沟没有经纬仪也可以安装全站仪，这样可以保证测量人员能够测量到基点的角度。当测量的角度与180度的差比24要大，那么就要适当的调整角度。如果测量的三个基点是垂直的状态，那么垂直的交点上，测量与另外一个的夹角，当角度值与90度的差比24要大，同样的也需要调整角度。在各个基点上检查轴线长度主要是检查轴线之间的距离，如果检查出的结果与设计有差别，且误差在万分之一，那么就要调整轴线之间的距离。3.3建筑方格网。对于地形较平坦的大、中型建筑场区，主要建筑物、道路及管线常按互相平行或垂直关系进行布置。为简化计算或方便施测，施工平面控制网多由正方形或矩形格网组成，称为建筑方格网。利用建筑方格网进行建筑物定位放线时，可按直角坐标进行，不仅容易求得测设数据，且具有较高的测设精度。（1）建筑方格网设计。设计建筑方格网时，首先选定方格网的纵、横主轴线，它是方格网扩展的基础，选定是否合理，会影响控制网的精度和使用，因此应遵循以下原则：主轴线应尽量选在整个场地的中部，方向与主要建筑物的基本轴线平行，一条主轴线不能少于三个主点，其中一个必是纵横主轴线交点，主点间距离宜过小，一般300～500m：纵横主轴线要严格正交成90；主轴线的长度以能控制整个建筑场地为宜，以保证主轴线的定向精度。主轴线拟定后，可进行方格网线的布设。方格网线要与相应的主轴线成正交，网格的大小视建筑物平面尺寸和分布而定，正方形格网边长多取100～200m，矩形格网边长尽可能取50m或其倍数。（2）建筑方格网的测设。在测设建筑方格网时，先要测设主轴线MON，其方法与建筑基线测设方法相同，主轴线测设好后，分别在主轴线端点安置经纬仪或全站仪，均以0点为起始方向，分别向左、向右精密测设90°。为了进行检核，还要在方格网点上安置经纬仪或站仪，测量其角是否为90°，并检查各相邻点间的距离，看其是否与设计边长相等，误差均应在允许范围之内。此后再以基本方格网点为基础，加密方格网中其余各点。

4施工场地高程控制

建筑场地的高程控制测景就是在整个场区建立可靠的水准点，形成与国家或城市高程控制系统相联系的水准网。水准点的密度应尽可能满足安置一次仪器即可测设出所需的高程点。施工场地高程控制一般布设成两级，分别称为首级水准网和加密水准网。首级水准网作为整个场地的高程基本控制，一般情况下采用四等水准测量方法，并埋设永久性标志，若因设备安装或下水管道铺设等测量精度要求较高时，可在局部范围采用三等水准测量方法。加密水准网以首级水准网为基础，可按图根水准的要求进行布设，一般情况下，建筑方格网点及建筑基线点亦可兼作加密水准网点。

综上所述，建筑中的测量工作实质上就是测绘工作，但是其工作的性质与建筑的质量有关，而且对于一个过程来说。建筑施工的全过程都要涉及到测量工作，因此在施工的场地要建立测量体系，并且保证测量的结果。

作者:韩先甲 单位:大庆市勘测设计院

控制测量论文:煤矿井下控制测量技术运用

《科技创业家杂志》2014年第九期

1井下平面控制测量的方法

在通常条件下,大型矿井的井下要全部采用7"级导线作为基本控制导线,导线全部采用闭合导线或复测支导线。为确保控制点的稳定、可靠,基本控制导线点通常采用2m锚杆打进巷帮或巷道顶板,外露150mm～200mm,再把特制的测点安置在外露端。井下基本控制导线测量所用仪器全部采用2"级防爆经纬仪(全站仪),采用测回方法实施测量。大型采区,采用综合机械化采煤的工作面走向长,如某矿走向超过3000m,采用带式输送机运输。在此种矿井,采区控制导线全部按照7"级导线技术要求施测。爆破采煤工作面走向比较短,采区控制导线采用15"级导线技术要求施测。采区控制导线要随巷道掘进30-100m延长一次;安设激光指向仪的头面视巷道情况要适当延长距离,但最长不可超过200m。中型采区采用30"级导线作为采区控制。井下导线测量的外业是选点、埋点、测角、量边和碎部采集。内业包括计算与绘图。井下导线点一般设在顶板上,导线点分永久点和临时点。导线点要统一编号,并用油漆明显地标志在点的附近。测角用经纬仪或全站仪,用测回方法。因测点通常设在顶板上,因此经纬仪要有镜上中心,以便在测点下对中。

量边用检定过的钢尺进行。以钢尺测量井下基本控制导线的边长时,实测的边长要加入钢尺比反改正、温度改正、拉力改正、垂曲改正、倾斜改正,再导线边长化算到投影水准面和高斯投影面上。井下钢尺量边费时费力。在较长距离的直线巷道中采用光电测距仪测距,可以克服钢尺量边的困难,还能提高量边的精度和效率。如果采用光电测距仪测距,测量的距离要加入温度、气压、仪器常数、地球曲率、大气折光等改正,也需要倾斜改正,将导线边长化算到投影水准面和高斯投影面上。经纬仪导线要及时测量,准确计算,信息资料要妥善保管。应该注意的是,在生产建设初期,因井下巷道都还未连通,此时平面控制导线的形式以复测支导线为主。随着生产的推进,井下主要巷道已相互连通,按现代化矿山建设和安全生产的需要,要建立矿井井下平面控制测量网,形成各种闭(附)合导线。

井下平面控制网的建立必须与生产限差的要求一致。矿井测量是直接为采矿工程服务的,所以,测量工作的精度要满足采矿对测量的要求。按长期的实验研究分析得出:满足普通采矿工程的生产限差通常取M限=±3m;满足矿山救护需要向井下某一个指定地点打钻孔,这时井下测量的允许误差M限=±1.2m;一些特殊采矿工程,如井巷贯通的生产限差,中线间的允许偏差值为0.3—0.5m,腰线间的允许偏差为0.2m。这些偏差都是测量的允许误差。测绘新技术的不断发展,陀螺经纬仪的使用日趋广泛,新型的自动陀螺经纬仪确定井下一条边的方位角如同测量一个水平角一样容易,所以,在一些煤矿,已开始广泛使用陀螺经纬仪导线,在井下导线的绝大部分边上均实施定向测量,极大地提高了井下导线的精度,满足了煤矿生产的要求。

2井下水准测量

如图1所示,用水准测量的方法测量相邻两测点1和2的高差,要在其间安置水准仪,并在后视点1和前视点2的水准尺上分别读取读数ai和bi。得1、2两测点的高差h12为。井下水准测量分为Ⅰ、Ⅱ两级。Ⅰ级水准测量的精度要求很高,是矿井的首级高程控制,从导入高程的井下已知水准基点开始,沿着主要水平运输巷道向井田边界敷设。Ⅱ级水准测量精度较低,主要满足矿井正常生产的需要,它敷设在Ⅰ级水准点之间和采区次要巷道内。

水准点要埋设在方便使用并能长期保存的地点。永久导线点可作为水准点使用。要统一编号,并把编号明显地标记在点的附近。水准测量高程允许闭合差不可超过表2的限差要求。表中R为单程水准路线长度,L为闭、附合路线长度,均以km为单位。在一段水准路线施测完成后,要马上在现场检查外业手簿。检查的内容主要有:表头的注记齐全状况;两次仪器观测的高差超限与否;高差的计算正确与否;顶、底板的水准点注明与否。在求得各点间的高差及各项限差均可满足规定后,把高程闭合差进行平差,计算出各测点的高程。

煤矿井下高程控制测量是确定井下高程控制点的高程,这是解决各种采掘巷道、硐室等在竖直方向上的位置及相互关系的基础。煤矿井下高程控制网,应采用水准测量和三角高程测量的方法敷设。在倾角小于8°的巷道中用水准测量,在倾角大于8°时采用三角高程测量。

作者：张金宝单位：七台河市茄子河区煤炭局

控制测量论文:GPS在公路工程控制测量中的应用

摘要：GPS（GlobalPositioningSystem)全球定位系统是美国研制并在1994年投入使用的卫星导航与定位系统。其应用技术已遍及国民经济的各个领域。在测量领域，GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。本文将以开封市的省公路路网项目为例，概略叙述GPS系统在公路工程控制测量中的应用。

关键词：GPS定位系统公路工程控制测量应用

一、概述

GPS全球定位系统（GlobalPositioningSystem)在公路工程测量中的应用，在最近的两年得到了迅速推广，这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。我们先了解一下GPS系统的组成，工作原理以及在测量领域的应用特点。

1.1GPS系统的组成

GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成，除此之外，测量用户当然还应有卫星接收设备。

1.1.1空间卫星群GPS的空间卫星群由24颗高约20万公里的GPS卫星群组成，并均匀分布在6个轨道面上，各平面之间交角为60o，轨道和地球赤道的倾角为55o，卫星的轨道运行周期为11小时58分，这样可以保证在任何时间和任何地点地平线以上可以接收4到11颗GPS卫星发送出的信号。

1.1.2GPS的地面控制系统GPS的地面控制系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站，主控站的作用是根据各监控站对GPS的观测数据计算卫星的星历和卫星钟的改正参数等并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时还对卫星进行控制，向卫星指令，调度备用卫星等。监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星工作状态。注入站的作用是将主控站计算的数据注入到卫星中去。GPS地面控制系统主要设立在大西洋、印度洋、太平洋和美国本土。

1.1.3GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成，其作用是接收GPS卫星发出的信号，利用信号进行导航定位等。在测量领域，随着现代的科学技术的发展，体积小、重量轻便于携带的GPS定位装置和高精度的技术指标为工程测量带来了极大的方便。例如：我们在控制测量中使用的天宝（Trimble）4800GPS测地型接收机其技术指标为：

这些技术指标充分的满足了控制测量的精度要求。

1.2GPS的工作原理

GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置P点架设GPS接收机，在某一时刻ti同时接收了3颗(A、B、C)以上的GPS卫星所发出的导航电文，通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离SAP、SBP、SCP，同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置(三维坐标)。从而用距离交会的方法求得P点的维坐标(Xp,Yp，Zp)，其数学式为：

式中(XA，YA，ZA),(XB，YB，ZB),(XC，YC，ZC)分别为卫星A，B，C在时刻ti的空间直角坐标。在GPS测量中通常采用两类坐标系统，一类是在空间固定的坐标系统，另一类是与地球体相固联的坐标系统，称地固坐标系统，我们在公路工程控制测量中常用地固坐标系统。（如：WGS-84世界大地坐标系和1980年西安大地坐标系。）在实际使用中需要根据坐标系统间的转换参数进行坐标系统的变换，来求出所使用的坐标系统的坐标。这样更有利于表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果，因此在测量中被得到了广泛的应用。

二GPS测量的技术特点

相对于常规的测量方法来讲，GPS测量有以下特点：

2.1测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫星信号不受干扰。

2.2定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增长，GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明，在小于50公里的基线上，其相对定位精度可达12×10-6，而在100～500公里的基线上可达10-6～10-7。

2.3观测时间短。观测时间短采用GPS布设控制网时每个测站上的观测时间一般在30～40min左右，采用快速静态定位方法，观测时间更短。例如使用Timble4800GPS接收机的RTK法可在5s以内求得测点坐标。

2.4提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。

2.5操作简便。GPS测量的自动化程度很高。目前GPS接收机已趋小型化和操作傻瓜化，观测人员只需将天线对中、整平，量取天线高打开电源即可进行自动观测，利用数据处理软件对数据进行处理即求得测点三维坐标。而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。

2.6全天候作业。GPS观测可在任何地点，任何时间连续地进行，一般不受天气状况的影响。

三、GPS系统在实际测量工作中的应用，

公路工程的测量主要应用了GPS的两大功能：静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息，确定地面某点的三维坐标；动态功能是通过卫星系统，把已知的三维坐标点位，实地放样地面上。开封市的省路网改造项目应用GPS测量是于2001年开始的，2002年在省道豫04线和尉氏--通许段48公里的中线测量和国道310线郑汴高速连接线11.8公里的控制测量中推广使用了静态功能这一技术。据开封市公路工程勘察设计院有关专家介绍，经过多次的复测验证，GPS技术定线测量的精度可以完全满足公路勘察设计和公路建设的精度要求。

3.1国道310线郑汴高速连接线控制测量

3.1.1建立布网方案

国道310线郑汴高速连接线北连郑汴高速，向南穿越正在开发的开封经济技术园区，地物地貌较为复杂，部分区域和方向有遮挡，该测区内原有BJ54坐标系的E级控制点二个(已知起算点)，其中a1（X=3852759.5680，Y=528870.9190，H=72.0080）位于医药商厦门前，b1（X=3852808.6230，Y=527915.2590，H=72.0000）位于大学西边的路口处，根据工程需要在市委、水利局、书店、雕塑、检察院附近加密控制点，以便于测设，我们建立控制网。

3.1.3GPS静态测量法GPS静态测量法就是根据制定的观测方案，将三台天宝4800GPS接收机安置在待定点(a2,c1,c2,c3)上同时接收卫星信号，直至将所有环路观测完毕。观测数据经平差计算得到54北京坐标系的坐标。

3.1.4大地测量法与GPS测量法结果比较

由于两种测量方法本身的测量误差和坐标转换数学模型误差以及在平差计算中观测量权配置等因素引起两种测量方法的结果存在一定的差值，由于其三维坐标差值均小于±10mm，因此可以满足国道310线郑汴高速连接线加密施工控制网的精度要求。

3.2GPS的动态测量（RTK）在东京大道新建工程的应用

东京大道新建工程周围地势起伏较大，在北城墙外JD4～JD5区间穿越五十公顷面积的国家森林公园，大范围的密林、密灌地使通视较为困难，而规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定，一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。这样，导线

附合或闭合长度和结点导线结点间距等指标都有严格规定，这种要求一般在实际作业中难以达到，往往出现超规范作业。开封市公路局勘察设计院于2000年用10人花费20天时间，用全站仪和测距仪通过导线形式完成了该路段进行了控制测量。2001年在工程开工前对该路段实施GPS的RTK动态测量，对中线进行恢复和校核。

以已知控制点JD4、JD5为基准点，然后在基准点JD4上架设GPS基准台，用GPS1H和GPS2两台天宝（Trimble）4800GPS接收机分别安置在控制点上，测出点HZ4、ZD7、ZD8、ZD9、ZD10、ZH5、的三维坐标，每点测量时间为5s。根据所测坐标计算出相应边长值。

为验证市勘察设计院2000年的对东京大道新建工程在控制测量的精度，我们分别以JD4和JD5为基准站对国家森林公园周围原加密的控制点A、B、C、D、E也进行了RTK测量，进行了坐标比较。

运用GPS测量的基线有14条，边长差值最大为16mm。控制点坐标测量点数7点，除E点发现有人为的破坏痕迹外，三维坐标能够比较的元素有27个，差值小于施工测量规范规定的要求，从以上比较可知，RTK测量可以用于工程的控制测量是非常有效的新技术。原来10人20天的外业任务，使用GPS测量仅用5人6小时时间，可见利用GPS测量能大大提高作业的效率，减轻劳动强度，保证了高等级公路测设质量。

四、小结

通过以上对GPS测量的应用事例的探讨，可以看出GPS在公路工程的控制测量上具有很大的发展前景：

第一GPS作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制，非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。

第二GPS测量可以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。

第三GPSRTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。

第四GPS测量可以极大地降低劳动作业强度，减少野外砍伐工作量，提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。

第五GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样，是GPS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下，往往由于这些地区地形条件的限制，实施常规的几何水准测量有困难，GPS高程测量无疑是一种有效的手段。

控制测量论文:浅谈ARAMCO控制测量管理

摘要：ARAMCO独特完善的程序文件是整个物探测量控制管理的核心，物探测量程序文件所具有的科学性、完善性以及发展性等鲜明特点，在控制网的布设、施测、控制数据的处理与上传以及数据的管理与更新等方面都具有较高的国际运作和物探数据管理水平，非常值得我们参考、研究和学习，更值得我们向国内的物探测量行业推广和发展。

关键词：ARAMCO；程序文件；控制测量管理

中图分类号：P22文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）07-0026-02

一、ARAMCO的控制测量准备工作的管理

（一）参与ARAMCO控制生产的GPS仪器设备和软件

1．ARAMCO的程序文件对于参与ARAMCO控制测量生产的仪器设备（包括GPS和全站仪）都必须通过开工之前的检验校正，软件购置齐全、版本适合，仪器设备参数设置正确，确保完全满足本工区的控制需要。程序文件要求由驻队监督现场指导检查，检验校正包括：短基线的测试，长基线的测试，RTK反复性测试。将所有检测对比结果在现场监督签字认可以后，以正式书面形式邮件发给ARAMCO测量部进行审核，等待仪器的参与生产的许可证明。

2．ARAMCO的程序文件对于控制测量使用的解算软件也有着严格的要求，上传控制数据所需要的文件都要基于软件功能。

（二）起算数据的提供

ARAMCO通常将部署测线范围内所有的起算点数据（包括WGS84和网格坐标）以正规的书面的方式提供给承包商，这些数据包括本测区内ARAMCO的长期物探生产以来的数据库中的所有数据。

二、ARAMCO控制测量施工运作管理

（一）工区的踏勘以及建设性建议

根据区块测线的部署要对整个工区进行详尽的踏勘，并对提供的控制点进行实地的可行性考察，工区踏勘的范围包括部署测线涉及区域，主要目的是检查本区内有无严重影响采集的巨大障碍物或者特别恶劣的地形存在，另外工区内的永久性建筑物特别是油井（无论是生产中的还是废弃的）、水井等对于整个物探生产都有意义的标志物，都要在踏勘报告中详尽描述，并提供记录坐标以便生产必要时寻找使用。这样才能使我们做生产计划时有的放矢，或者针对困难的情况提前申请改变方案等；同时收集具有代表意义的照片，以利于后期踏勘报告内容更具说服性，报告的内容要求详尽并对于不同的情况做出合理的处理方式，并结合实际情况做出大致计划，以书面形式上传ARAMCO等待批复。

（二）控制网的布设以及解算

就高网点密度的GPS控制网而言，ARAMCO形成了一套较为完善成熟的做法，值得我们国内大工区项目参考和借鉴。这种方法打破了一贯的控制网布设原则，它不仅符合控制网布设的基本原理，而且对于油田的现状开发具有现实意义。

1．控制网的布设原则以及相应的要求。ARAMCO GPS控制网同样遵循一般GPS控制网布设原则：（1）分级布网、逐级控制；（2）应有足够的精度；（3）应有足够的密度；（4）应有统一的规格。总的来讲，要遵循先总体、后局部、先整体、后细部的原则，布置测量控制网。

ARAMCO的程序文件中明确要求控制网的起算数据的使用原则：由于ARAMCO的起算点数据来源于各个不同的历史时期，所以精度也有所不同，对于ARAMCO提供的所以起算点数据（包括WGS84和网格坐标）都要进行实地详细调查，对于测区内的所有控制点数据都有着使用的权利，同时负有寻找、检查保存情况以及精度检核的重要责任。承包方对于ARAMCO提供的测区内的每个起算点都要提供有力证据（比如照片）说明它的情况，没有找到的说明原因，破坏了的说明损坏程度，比如以前的Benchmark点只有网格坐标，很多点没有进行GPS联测，承包商有义务对于本区内的这种点进行GPS联测并将数据反馈到ARAMCO进行及时的更新。然后在满足本工区控制布网要求的前提下，决定使用哪些起算数据，在开工之前将布网的计划以正式的方式发给ARAMCO的测量部进行审核，内容包括网型的合理性、起算数据使用情况的合理性、点命名的正确性与否以及实测方案以及投入设备情况，一旦批复，施工单位必须严格执行。

2．选点和标志的埋置以及命名。ARAMCO的程序文件中强调，外业选点时除了注意常规的要求外，还要结合沙特本国气候季节特点，结合工区特点进行点的选择，目的就是易于保存、使用方便、易于假设等。

野外控制点标志采用中心带有直径12mm螺纹钢45cm×45cm×40cm大小的水泥标志，点名统一命名，保证数据库中名字单一，将带有此点信息的金属牌镶嵌水泥标志其中；辅助标志为长3米的钢管，在一端焊上控制点的信息，底部30cm分四部分切开，做成鱼钩状，地面留1米，用水泥浇注在控制点外约1米处，钢管信息和金属牌信息完全一致。

命名是ARAMCO物探控制测量管理的一个至关重要的特色，ARAMCO对所有承包商的静态数据都进行统一的管理，所有的静态数据都在同一大网上进行平差，数据统一管理，解算结果最终提供给所有在本区块施工的队伍，共享成果。在管理上实现了区域的宏观掌控性、统筹性和科学性。这里需要特别强调的是控制（off line）点在命名时一定要保持单一性，严格执行ARAMCO的程序文件的具体要求，只有这样才能保证ARAMCO的数据库中没有点名的重合，以利于ARAMCO的程序文件测量控制网的整体平差，保证测量数据的整体、统一管理。

三、ARAMCO控制测量数据整理与上传管理

整理上传的所有控制数据文件在格式和内容上都有着严格的要求，以利于ARAMCO统一管理、平差和解算。文件见表2：

在以上所有控制测量上传的文件中，每个控制点的点名和代码在数据库中都是唯一的，尽管随着生产的进行每个点在不同的时期代码并不相同，但是所有点在数据库中的点名和代码永远唯一，这也是ARAMCO在控制数据管理中的另一个特色。

四、ARAMCO控制测量数据库的更新管理

所有的测线成果文件以及关联文件上传数据库以后，有专人进行专职的检查和处理，对于数据库中的成果在保证新数据正确的前提下对于以往的老成果进行更新，特别是以往较远年代的控制点、水准点以及井位这些数据变动较大的点位，ARAMCO会在以后的数据提供中使用新的数据，这样就使得数据库中持续保持更新，并且在合适的时候把最新的物探测量成果提供给承包方，方便了承包商对于新成果的使用，减少了一些不必要的生产环节，大大方便了物探以及其他用途的油田公式使用。

控制测量论文:RTK在建城区图根控制测量中的应用

摘要:文章以建筑工程项目为例,介绍了RTK在图根控制测量中的应用。分析了利用RTK进行图根控制测量的优点,数据解算的方法以及对精度的检查验证。RTK图根控制测量自动化程度高,定位精度高,数据安全可靠,操作简单,作业速度快,劳动强度低,非常适合大规模的数字化地形图测量。

关键词:RTK;图根控制测量;基准站;已知点检核比较法;重测比较法

传统的采用导线(网)方法进行图根控制测量,不仅费工费时、要求点间通视,而且精度分布不均匀。采用常规的GPS静态测量、快速静态、伪动态方法虽然精度高,但速度慢并且在外业测设过程中不能实时知道定位精度,一旦测设精度不合要求,还必须返测。利用RTK进行控制测量不受天气、地形、通视等条件的限制,操作简便、随机性强;工作效率比传统方法提高数倍,大大节省了人力;不仅能够达到导线测量的精度要求,而且误差分布均匀,不存在误差累积问题。RTK进行控制测量,能够实时确定定位精度,只要点位精度满足要求,就可以停止观测,可以大大提高作业效率。

RTK(Real Time Kinematic)即实时动态测量技术,是以载波相位观测为根据的实时差分GPS(RTKGPS)技术。它由基准站接收机、数据链、流动站接收机三部分组成。其工作原理是在已知高等级点上(基准站)安置1台接收机为参考站,对卫星进行连续观测,并将其观测数据和测站信息,通过无线电传输设备,实时地发送给流动站,流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线接收设备,接收基准站传输的数据,然后根据相对定位的原理,实时解算出流动站的三维坐标及其精度。

一、工程概况

建县城及周边地势平缓开阔,西北高、东南低,呈扇形自西北展向东南,海拔0-15米,属平原地区,气候干燥、多风。交通便利。测区位于东经:118°52′～118°58′,北纬:39°21′～39°27′之间。西至健康路,西南至坨港铁路内侧;东至汀会毛公路向南延至唐港高速公路内侧(取整图幅);南至唐港高速公路内侧;北至北外环外侧并向东延至汀会毛公路。包含城区及前庞河、后庞河、麻坨、东高各庄、西高各庄、兰坨、独幽城、韩坨等村;主要道路为坨港铁路、唐港高速、外环路、唐港路、平大路、青乐路等;另有长河纵穿建县城。总面积44平方公里。其中实测22.2平方公里、修测21.8平方公里。东西最宽处为6.6公里、南北最长处为8.9公里。测区边界示意图如图1所示:

二、RTK测量方案

(一) RTK测量技术要求

RTK测量技术要求见表1～3:

(二) 图根控制点位标石埋设

图根控制点埋设永久性的标石或钢钉或木桩,埋设牢固。点位埋设完毕后,保证其有足够的稳定期,待点位稳定后进行下一步外业观测。

控制点统一编号:R***,示例说明见图2,用红油漆书写。

(三)收集测区已有控制成果

开始测试前,收集能够完全覆盖且分布均匀的测区内12个D、E级控制点(LT40、LT41、LT47、LT53、LT55、LT57、LT59 、LT62 、LT64 、LT67 、LT70 、LT71)作为图根控制测量的校准和起算点。

(四)求定测区转换参数

对测区进行RTK测量,要求实时得出待测点在建地方坐标系中的坐标,因此,坐标转换问题就显得尤为重要。实际工作中需要将GPS观测的WGS84坐标转换为建地方坐标系。对于WGS84到国家平面坐标(如北京54坐标)的转换,可以采用高斯投影的方法,这时需要确定WGS84坐标与国家平面坐标(如北京54坐标)两个大地测量基准之间的转换参数(三参数或七参数),需要定义三维空间直角坐标轴的偏移量和(或)旋转角度并确定尺度差。但通常情况下,对于一定区域内的测量应用,往往利用更高等级的控制点成果求取“区域性”的地方转换参数。因此本测区采用上面提到的12个D、E级控制点的静态数据进行校准。直接将控制点的WGS84坐标和建地方坐标输入手簿,利用随机软件求解WGS84坐标系到建地方坐标系的转换参数,由于D、E级控制点平差解算后的精度较高,转换后各点的残差分量实际在1～2mm ,远小于规范要求的5cm。

(五)基准站的选择及设置

RTK定位的数据处理过程是基准站和流动站之间的单基线处理过程,基准站和流动站的观测数据质量好坏、无线电的信号传播质量好坏对定位结果的影响很大,基准站位置的有利选择非常重要。RTK测量中,流动站随着基准站距离增大,初始化时间增长,精度将会降低,所以流动站与基准站之间距离不能太大,一般不超过10km范围。本测区南北向最长为8.9km。因此在测区内任一点设站均能保证上述要求。当然考虑到基准站上空无卫星信号或大面积遮盖的影响、RTK数据链通讯的无线电干扰以及提高基准站无线架设高度和安全性等要求,我们在作业过程中选择点LT42、LT48、LT57、LT71作为基准站。

(六)测量前的质量检查

为了保证RTK的实测精度和可靠性,进行已知点的检核,避免出现作业盲点。研究表明,RTK确定整周模糊度的可靠性最高为95%,RTK比静态GPS还多出一些误差因素如数据链传输误差等。因此必须进行严格质量控制。主要采用以下两种方法:

1.已知点检核比较法。用RTK测出已知控制点的坐标进行比较检核,发现问题即时采取措施进行改正(见表4):

2.重测比较法。每次初始化成功后,先重测1~2个已测过的RTK点或高精度控制点,确认无误后才进行RTK测量。最可靠的是已知点检核比较法,但控制点的数量总是有限的,所以没有控制点的地方需要用重测比较法来检验测量成果(见表5):

(七)内业数据处理及精度分析

RTK测量数据处理相对于GPS静态测量简单,用TGO软件处理接收机导入的测量数据(*.dc),直接可以将坐标值输出和打印,得到控制点成果。为检验RTK控制点的实际精度,RTK测量结束后,用全站仪对相互通视的点比较,边长间距中误差为0.013米,高差(H)最大较差为0.029米,最小为0.001米。结果表明所测点精度良好。可以看出, RTK实测精度完全符合导线测量精度要求,而且误差分布均匀,不存在误差累积问题。实测的边长、高差值与测量坐标反算值比较(见表6):

三、结论

与传统的导线测量比较,RTK图根控制测量自动化程度高,实时提供经过检验的成果资料,无需数据后处理。具有在不通视条件下远距离传递三维坐标的优势,并且不像传统导线测量方法容易产生误差累积,定位精度高,数据安全可靠。操作简单,作业速度快,劳动强度低,节省了人力、财力,提高了外业作业效率。可以说RTK技术非常适合大规模的数字化地形图测量。

作者简介:郭昕(1978-),男,河北中色测绘中心工程师,研究方向:工程测量、航测与遥感;武娟(1978-),女,河北中色测绘中心工程师,硕士,研究方向:3S技术;胡龙华(1979-),男,河北中色测绘中心工程师,硕士,研究方向:3S技术。

控制测量论文:探析实时动态控制测量技术

摘要:控制测量是为工程建设工程测图、地籍变更测量等服务的城市测量的基础性工作。传统的方法一般采用导线测量。随着全球卫星定位技术(GPS)的飞速发展,实时动态定位技术以实时、快速、操作简单等优点而越来越受到城市测绘单位的青睐。文章从线路三维空间体、实时动态控制原理等方面分析了施工测量实时动态控制技术及其实现。

关键词:施工测量;实时动态;控制测量技术;线路三维空间体

线路施工测量是利用测量仪器和设备,按线路设计图纸中的各项设计元素(线路平纵横元素)和控制点坐标(或路线控制桩)将线路准确无物的放到实地,俗称“施工放样”。施工放样的主要工作内容是:恢复中线、放样高程和控制边线,放样线路的平面、纵断面、横断面。随着路基的开挖与添筑,施工测量要反复进行多次,一般情况下每填挖1米左右,便要重新进行路基的施工测量,任务重复和比较繁重;另外,这三项工作通常又是分开的进行的,即先恢复中线,然后丈量边桩,再放样高程,施工测量按部就班的将平、纵、横断面隔离开来,这也是受到传统的设计模型的影响造成的。因为传统的设计模型是二维的平面模型,它是分别用平、纵、横二维子模型描述线路空间三维问题,而实际上线路是一个三维空间实体,无论线路施工测量的平、纵、横面的哪一方面的测量,其必然涉及到另外两方面。

所以,为了提高线路施工测量的效率,减少现场干扰,探讨线路施工测量一体化具有现实意义。同时,在建立的三维地理可视化环境中,进行动态的查询和操作,使得三维可视化技术融入过程控制,使得施工测量的人工操作和管理水平得到较高的提升。

一、施工测量实时动态控制技术研究

(一)线路三维空间体

线路工程施工测量的活动空间是具有平面位置尺度和空间高程尺度的三维空间体。描述线路三维空间体的数学模型是数字地面模型和设计面模型。数字地面模型是三维的GRID或TIN模型,设计面模型在实际线路设计成果中主要表现为二维线性模型:平面中线、横断面和纵断面数据。虽然线路设计平面、纵断面、横断面三部分在形式上是分离的,但本质上作为三维空间条带状模型来看,三者是相互协调、相互联系的。

中线和横断面确定了三维空IM体中的某点的平面位置,而纵断面则确定了该点的空间位置即高程位置,所以,线路设计面三维空间体模型的三大要素是:平面、纵断面、横断面。施工测量的任务就是放样线路设计的平面、纵断面和横断面数据,把线路设计面的三维空间体模型放到实地上,成为一个实实在在的空间体,这个空间体表面上的每一点的坐标P(Xp,Yp,Hp)也唯一确定了线路三维空间体模型的平面、纵断面、横断面数据。

(二)实时动态控制原理

对于线路上任意施工测量点,可以计算出过此点的横断面和线路的交点即线路中线的平面坐标,此点和线路中线的平面位置关系也就确定了。通过横断面数据又可以计算施工测量点的高程、设计路面边角线(点)、设计坡面边线(边桩)的坐标,因此,根据线路的三维空间体模型,可以一次性的完成放样中桩、边桩和坡角点;而且通过施工测量点的观测高程和计算得到的设计高程,又可以确定该施工测量点是挖还是填。如果在施工过程中不断的对各个施工点进行观测,就能够实现在线路施工过程中对各个施工点的动态控制和整个线路施工测量的实时动态控制,这就是线路施工测量实时动态控制的原理。

(三)作业流程设计

根据上述线路三维可视化建模理论和线路工程施工测量实时动态控制原理,通过分析数据流程,建立了如下的作业流程:

第一步输入线路平纵横断面数据,形成设计数据文件,并输入施工点坐标,计算中桩坐标和放样数据,计算施工点设计高程。

第二步根据输入的地形数据形成DEM数据文件,并自动搜索边桩点,计算边桩坐标和放样数据、计算施工点和中线、边线的距离、设计高程和地面高程的差值。

第三步显示计算结果和图形,放样中桩、边桩、施工点挖填数据标识。

二、施工测量实时动态控制的实现

实现线路工程施工测量实时动态控制,涉及到三维空间分析相关方面的内容。空间分析是空间数据模型的重要组成部分,其根本目的就在于从数据库中找出满足属性约束和空间约束的空间对象,并且通过对空间数据的深加工或分析,获取空间对象的空间位置、分布、形态、形成及演变等新的信息。在线路模型上实现线路施工测量实时动态控制,具体的来讲,就是实现过任意施工测量点的设计横断面线和地面线的可视化显示。

(一)横断面线数据结构

数据结构是抽象数据,指相互之间存在着一种或多种关系是数据元素的集合。为了实时动态记录显示线路横断面上线路中线点、边线点、以及相关几何关系,横断面数据设计了距离列表离数据域,可以更加清晰的显示横断面上任意相邻点间的距离关系。

(二)横断面搜索

方法是以计算出的线路中桩点坐标为依据,查询横断面设计数据文件,找出线路中线点落在的线路设计横断面区间。打开横断面数据文件,横断面数据文件存储了线路中线点坐标数据项,搜寻离中线点距离最近的两个中线点。搜寻时,先设置一个固定的距离值,循环计算比较其他点到中桩点的距离,先找到距离最小的中线点,然后再找另一点。

(三)判断任意施工测量点所在的区域

线路整体模型的区域可分为地面、坡面和路面三部分。计算坡角点和边桩点坐标,首先要判断任意施工测量点落在的模型区域。

对于线路模型上的任一施工测量点,首先计算出它到线路中桩点的距离,在计算出坡角点、边桩点坐标后,再分别计算中桩点到它们间的距离,如果施工测量点到中桩的距离大于中桩点到边桩点的距离,则施工测量点必落在地面模型上;如果施工测量点到中桩的距离在中桩点到边桩点的距离和中桩点到坡角点距离之间,则施工测量点必落在设计面坡面模型上;如果施工测量点到中桩的距离小于中桩点到坡角点距离,则施工测量点必落在设计面路面模型上。

三、工程案例

由于实时动态测量在20km内点位平面标称精度为±3cm,根据控制测量规范要求Ⅰ级导线点的点位误差为±3cm,从理论上讲RTK测量完全可以满足Ⅰ级以下导线点的技术规范要求。

在某工程道路放桩实时动态测量中,对距离基准站1～6km的一些四等GPS控制点采用一点法进行检核比较,结果表明平面坐标分量最大差值为3.1cm,高程最大差值为4.9cm,完全符合Ⅰ级导线点的规范精度要求。

在某工程1:1000数字地形图测绘任务中,测区长约7km,宽0.7km,面积约5km2。整个测区采用Ashtech Z～X双频GPS接收机用静态法共布测了5个四等GPS点,21个一级GPS点,点位均匀分布,最弱点点位中误差为(Mx:4.0cm,My:3.9cm),并联测了四等水准高程。为了进一步检核Ashtech Z～X双频GPS系统的测量精度,采用GPS控制点联测法均匀地检测了其中12个GPS控制点,基准站设在测区中间。实时动态测量坐标值与静态联测法坐标值的较差见表1,其X坐标中误差为±3.1cm,Y坐标中误差为±2.3cm,H高程中误差为±5.0cm,结果完全可满足Ⅰ级导线点(5"以下)的规范精度要求。

尽管GPS RTK测量的标称精度及实测精度完全满足Ⅰ级导线点5"点以下的规范精度要求,但目前的规范对利用GPS RTK测量进行Ⅰ级导线甚至更高的精度的控制测量,其采集数据的方法,数量等还没有明确的规定,因此还需要用大量的实践来证实。实际测量中还必须采取足够的检核手段,确保测量的准确性。

作者简介:吴云丰(1981-),重庆人,供职于新疆地矿局物化探大队,研究方向:测绘。

控制测量论文:浅议特大桥跨河水准及控制测量

摘要:桥梁工程测量是勘测、设计、施工和养护的一个重要环节,是确保桥梁工程质量的关键之一,是桥梁施工控制中一个相当重要的部分。文章探讨了大跨度桥梁施工控制网的观测方案,并对桥梁施工中的测量控制网的建立作了进一步的分析,研究了三角高程测量的可行性。

关键词:特大桥;控制测量;控制网布设;观测方案;三角高程测量

桥梁是公路最重要的组成部分之一,在桥位的控制测量中,一般精度要求较高,特别是特大桥的桥位控制网更是如此。建立特大桥的桥位控制网的传统方法,一般是采用测角网,随着电磁波测距仪的广泛应用,又出现了测边网。测角网有利于控制方向误差,而测边网有利于控制长度误差。为了充分发挥二者的优点,现在一般布设同时测角和测边的边角网。

桥梁施工控制网是全桥施工测量的基准。控制网布置是否合理和能否达到预定精度要求,直接影响到工程的施工质量。测量施工控制网分为平面控制网和高程控制网两种。建立施工平面控制网的目的是为了满足施工中平面放样的需要,并保证所放样的平面点坐标满足施工的精度要求。

一、特大桥控制网布设要求

特大桥的桥位控制网的布设除满足三角测量本身的需要外,还要求控制点应选在不被水淹,不受施工干扰便于放线的地方,并且其中两点应设在桥轴线上,桥轴线上的控制点间应实测距离,基线应尽量与桥轴线垂直。基线长度一般不小于桥轴线长度的0.7倍,困难地段不小于0.5倍。

桥位控制边角网应根据地形情况以及桥梁长度进行布设,若桥位有一岸有障碍物或其它因素不宜测定基线的地形,可布设为双三角形;若两岸均有一侧不宜测定基线的地形,可布设为四边形;若两岸是两侧均可测定基线的地形且长度>2000m时可布设双四边形。

由测量平差原理可知,如果三角形的所有边和角都测了,无论采用条件平差还是采用间接平差,都会大量增加法方程式的解算工作。因此布设边角网时,还需考虑计算的难易、繁简,一般情况下,不一定观测所有的边长,尽可能采用较简捷的方法进行布网和观测,只要有足够的多余观测可作为检核即可。

二、特大桥梁施工控制网的观测方案

桥梁施工平面控制网观测方案主要有测角网、测边网和边角网几种。

(一)测角网是用经纬仪观测控制网的所有内角,并在每岸各丈量一条基线

其它边长根据基线及内角推算。测角网的精度主要由测角的中误差控制,这种网的外业工作量较大,一般在测距工具受到限制时考虑采用。

(二)测边网是用测距仪观测控制网的所有边长,但不观测内角

测边网的精度完全决定于测距的精度。由于当前测距仪(包括全站仪)已能达到相当高的测距精度,而且用测距仪测距劳动强度低,工效高。因此测边网的外业工作量小,控制网也能达到较高的精度。但由于测边网的多余观测量小,相对其他两种观测方案而言其可靠性较差。

(三)边角网是既用测距仪观测控制网的边长,又用经纬仪观测控制网的内角

若所有的边长和所有的内角均全部观测,这种边角网称为完全边角网,其精度最高,但外业工作量很大。其实,在观测所有边长的基础上根据优化设计原理有选择地观测少量的几个内角,既可使控制网的精度接近完全边角网的精度,又可使外业工作量较少。

桥位控制边角网的网形主要有双三角形、四边形、双四边形。如图1所示:

桥位控制边角网应根据地形情况以及桥梁长度进行布设,若桥位有一岸有障碍物或其它因素不宜测定基线的地形,可布设为双三角形。若两岸均有一侧不宜测定基线的地形,可布设为四边形;若两岸是两侧均可测定基线的地形且长度大于2000m时可布设双四边形。

由测量平差原理可知,如果三角形的所有边和角都测了,无论采用条件平差还是采用间接平差,都会大量增加法方程式的解算工作。因此布设边角网时,还需考虑计算的难易、繁简,一般情况下,无须观测所有的边长,尽可能采用简捷的方法进行布网和观测,只要有足够的多余观测可作为检核即可。

三、工程实例

(一)工程概况

某隧道全长10 490 m,隧道两端从河两岸掘进,穿越河底于河底中部对接贯通。由于受地形限制,沿线路走向测线跨河面宽度超过2.5 km,两端陆上部分采用精密水准仪按照二等水准测量规范施测;跨越河面时,采用光电测距三角高程法进行施测,用GPS高程进行对比检核。

(二)三角高程跨河水准测量

三角高程观测采用徕卡全站仪对向观测,东岸使用TC2003(标称测角精度为0.5′,测距精度为1+1 ppm),西岸使用TCA1800(标称测角精度为1′,测距精度为1+2 ppm)观测。采用大地四边形网型布网观测。消除或减弱仪器高误差、大气垂直折射差、地球曲率误差等多项误差。观测斜距时分别读取仪站与镜站的温度、气压,取平均值后输入全站仪,观测值直接进行气象温度及加乘常数改正。竖直角采用中丝法照准读数,仪器及觇标均采用遮阳。斜距往返观测6测回,测回间同向较差小于6mm。竖直角测12测回,测回间同向互差小于3′。

(三)数据处理

数据处理采用南方平差易2005,采用经精密水准测得的C1点的高程做起点,总共进行了3个闭合环的计算,闭合差在国家三等水准规范允许之内,成果见表1,表2:

(四)采用三角高程测量的可行性

为了更好地消除仪器误差和折光误差对高差的影响,最好用两台同型号的仪器在两岸同时观测(若只有一台仪器也可先后观测)。为了解决跨河长视线照准读数问题,在跨河读数时应采用特制规牌。读数时,测站指挥对岸人员将规牌沿着水准尺上下移动,直至规牌上的矩形标志线被望远镜的楔形夹住为止,此时规牌的指标线在水准标尺上的读数,即为水平视线在水准标尺上的读数。

随着电磁波测距技术的发展,全站仪应用的普及,测距三角高程测量的应用越来越广泛。这种方法简便灵活,受地形条件限制少,劳动强度低,经济指标优于几何水准。

跨河三角高程测量应采用标称精度3mm+2ppm、竖直角观测精度在2 "级以上的全站仪。为了削弱大气折光的影响,要求采用对向观测法,并将测距长度限制在500m以内,以减少累积误差。观测时,在A点安置仪器,B点安置反光镜,量出仪器高和反光镜高。仪器高和反光镜高一般在观测前后各量一次,取平均值作为结果。观测时还应进行气象改正,应在大气稳定、成像清晰的条件下进行观测。测距和竖直角至少各观测三测回,测回差与指标差互差均不得大于5"。

四、结语

总之,桥梁工程测量是勘测、设计、施工和养护的一个重要环节,是确保桥梁工程质量的关键因素之一,是桥梁施工控制中一个相当重要的部分,可以说施工控制得以全面实施必须通过各种测量手段和设备。

控制测量论文:GPS在地籍平面控制测量中的应用

摘要：GPS定位技术由于其精度高、速度快，节省费用等优点而被广泛的应用于地籍控制测量中，它是全球性的导航和卫星定位系统，包括三个部分：空间卫星、地面监控站和用户接收机，可以提供实时的连续位置、时间和速度信息。文章对GPS地籍控制测量的实施和载波相位差分动态定位(RTK)及其应用进行了阐述。

关键词：GPS；地籍平面控制测量；RTK

伪距和载波相位是GPS测量有两种基本的观测量。伪距是指接收机利用相关分析原理来测定调制码由卫星传播至接收机的时间，再乘以电磁波传播的速度便得到要测定的距离。而在这个测定的过程中受到大气这样介质的影响和接收机与卫星时钟不同步的影响，所以这个距离不是几何距离，故称伪距。

相对伪距测量而言，载波相位测量具有一定的优势，它是把接收到的卫星信号和接收机本身的信号混频，从而得到拍频的信号，进而进行相位差测量。由于相位差测量装置只可以测量载波长的小数部分，也就是波长整数未知的伪距，所以测量的精度相对高一点。

一、GPS地籍控制测量的实施

与常规地面控制测量类似，GPS地籍控制测量也分技术设计、外业实施及内业数据处理三个阶段。

(一)GPS网技术设计依据

国家测绘行业管理部门制定的技术法规，即GPS测量规范(规程)和测量任务书是GPS网技术设计的主要依据。目前常用的GPS网设计依据的规范(规程)有：《全球定位系统(GPS)测量规范》，这是2001年国家测绘局的测绘行业标准；《全球定位系统城市测量技术规程》，这是1998年建设部的行业标准。在结合这些规范的同时，具体在GPS网技术设计时，根据测量任务提出GPS网的精度、密度和经济指标，进而开始现场踏勘，具体确定各点间的连接方法，各点设站观测的次数、时段长短等布网观测方案。

(二)GPS网测量精度标准及分级

用于城镇地籍测量的CPS控制网的精度设计主要取决于网的用途。参照(全球定位系统城市测量技术规程)中的相关规定见表1，可以确定测量控制网等级、布设规格和精度。

(三)GPS测量的外业实施

外业准备、外业观测和成果整理是GPS测量外业实施的三个阶段和主要内容。

1、外业准备。技术设计和选点埋石是在外业准备阶段的主要工作，在进行技术设计的时候需要根据相应的规范、测量任务和范围以及精度要求开展，根据测区的资料状况、坐标系统并结合GPS技术的特点进行实地的勘察设计，进而对GPS网布设方案优化。在技术设计时要先确定接收机的台数、设站的次数和观测的时间段以及同步图形的连接方式，根据作业日期的卫星状图表来制订作业进程安排计划。虽然通视在GPS网各点之间不要求，但是考虑一下一级测量对通视的要求还是有必要的。GPS点的点位选在交通方便、视野开阔且可以避开高压电线以及变电站和电视台等设施的地方，另外附近最好不要有大面的水域或者是干扰卫星信号的物体，这样就可以大大的减弱多路径效应的影响。点位最好和测区原有的已知点重合，否则就要联测3个已知点。如果所选点需要进行水准联测的时候，选点人员要根据实地踏勘水准路线来提出有关建议。

2、外业观测。用GPS接收机获取GPS卫星信号就是GPS外业观测，这主要包括天线设置、接收机操作和测站记簿等。GPS操作的自动化程度还是很高的，一般只需要几个功能键就可进行测量。

3、成果整理。外业成果整理包括应用随机软件进行GPS基线向量的解算，计算同步环闭合差、非同步多边形闭合差及重复边的较差，检查它们是否超过规定的限差，如超限，应分析其原因，然后进行重测或补测。

4、GPS控制网平差。将外业计算获得的基线向量，即在WGS-84坐标系中的三维坐标差，作为观测数据，组成基线向量网进行GPS控制网平差。一般首先在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差，然后考虑坐标转换问题，在网中加入地面已知点的坐标进行三维或二维的约束平差，以将各点坐标转换为实用坐标系的坐标。

二、载波相位差分动态定位(RTK)及其应用

近几年，载波相位差分技术的推出，简称RTK(Real Time Kinematic)实时动态定位技术，不仅可以实时提供测点(用户站)在指定坐标系的三维坐标成果，还可以测程在20km以内可达到厘米级精度。

一般来讲，静态测量需要两台甚至两台以上接收机同步观测，记录的数据还需要用软件进行事后的处理，可得两测站间精密的WGS-84基线向量，然后经平差、坐标转换等工作，从而最终得到未知点的坐标，由于现场无法直接的得到坐标的结构，所以不具备实时性，因此，静态测量型GPS仪器应用于具体的测绘工程是比较困难的。

差分GPS(DGPS)是近几年内出现的新技术，包括RTD和RTK两种。其中RTD称实时伪距差分或平滑伪距差分。在该差分系统中，GPS基准站只传送伪距校正值及其变化率，RTD定位能达到米级精度。RTK称实时动态载波相位差分，在两台静态型测量仪器间加上一套无线电数据通讯系统(也称数据链)，将相对独立的GPS信号接收系统连成一个有机整体。基准站把接收到的所有卫星信息(包括伪距和载波相位观测值)和基准站的一些信息(如基准站的坐标、天线高等)都通过通讯系统传送到流动站，流动站本身在接收卫星数据的同时，也接收基准站传送的卫星数据，在流动站完成初始化后，把接收到的基准站信息传到控制器内(一般是微型计算机)，将基准站的载波观测信号与本身接收到的载波观测信号进行差分处理，即可实时求得两站间的基线值，同时输入相应的坐标转换参数(一般要通过重合点的两套坐标，由RTK软件实时求解)，即可实时求得未知点的实用坐标。因此要求GPS接收机要具备很强的运算能力。

三、结语

由上述可知，GPS技术精度高且便捷，在地籍平面控制测量中大大提高了工作效率，作为新兴技术的RTK，也日渐受到人们的青睐，使GPS技术真正应用于动态测量场合，具备了与常规仪器抗衡的实力，应用前景广阔，若在陆地、海洋、空中的导航、定位、交通管理等方面应用将会作出更大贡献。

控制测量论文:GPS技术在城镇地籍测绘控制测量中的应用分析

摘要：为了更好地发挥出GPS技术在城镇地籍测绘控制测量中的应用价值，本文主要对GPS技术进行了相关概述，同时就该技术在城镇地籍测绘控制测量中的具体应用进行了分析。

关键词：GPS技术；城镇地籍测绘；控制测量

0.引言

在社会科技不断发展过程中测绘技术也得到了较大的发展，在城镇地籍测绘工作过程中，为了能够更好地保证坐标测定的准确性，GPS技术的应用也变得十分的普遍，通过这一技术的应用能够在很大程度上提高城镇地籍测绘技术的测量质量，为地籍管理工作提供了较为专业并且准确的测量服务。

1. GPS技术相关概述

GPS技术也就是所谓的全球定位系统，在应用这一技术的过程中，其主要是利用定位卫星对各个位置的空间数据来进行检测，通过这一技术能够有效地实现全自动检测，并且检测数据也十分的准确，具有较高的可性度，将其应用到城镇地籍测绘控制测量中能够在很大程度上提高检测效率，同时还能在一定程度上节约测量成本[1]。此外，在应用这一技术的过程中，其最为显著的优势就是测量限制较少、定位较为精准，而且作业实时性也非常的强，具有较高的可操作性，在实际应用过程中也不会受到时间、天气以及地形的影响，也正是因为这一技术存在这些优势，使其在城镇地籍测绘控制测量中得到了较为广泛的应用。

2. GPS技术在城镇地籍测绘控制测量中的应用

按照我国土地局所颁布的城镇地籍调查规程要求来看，在对地籍平面控制网进行布设的过程中，可以将其布设为不同等级的GPS网，而且在不同等级地籍平面控制网点上，都可以按照城镇规模对其进行首级控制，在应用GPS技术在城镇地籍测绘控制测量中的时候，其主要需要注意以下几点：

2.1布网选点

在城镇地籍测绘控制测量过程中应用GPS技术其首先需要布网选点，而在进行这一项工作的时候，其主要需要做好以下几个方面：（1）基准设计。在布设GPS网的过程中，对于其基准设计主要就是对网的位置基准问题进行明确，在这一过程中，可以直接将网中一点坐标值作为确定点，然后对其进行固定或者是适当的处理。（2）选择控制点。在应用GPS技术的过程中，控制点的选择在其中也属于较为重要的一项工作，其对测量结果会有较大的影响，因此，在开始选点工作之前，一定要对测区地理情况、原有的测盘标志点的分布以及保持情况进行了解和收集，这样就能更好地选择恰当的控制点位置[2]。（3）布设监测网。在应用GPS技术的过程中，布设监测网这一工作主要有两个方面，其中一方面是要进行网形设计，而对于这一项工作，其主要是和控制点的分布情况有着一定的关系，为了能够确保真个网形点位中误差值较为均匀，在布设监测网的时候，其网形最好是按照控制点进行分布设计。另一方面则是网点的密度控制，在这一过程中，应用GPS技术进行城镇地籍测绘控制测量的时候，其网点密度控制可以按照测区范围以及先后次序分成两类，其一是基本网，其二则是加密网，城镇地区其界址点密度相比较于其它地区而言较大，所以在确保网点的点位精度的情况下，控制点密度最好要增大到方便对界址点进行测定，必要的时候可以在GPS网下再加密一级图根导线，这样就能直接从图根点对界址点位置进行测定。

2.2数据处理

在城镇地籍测绘控制测量过程中应用GPS技术，其不仅要进行布网选点，还需要对数据进行处理，具体需要进行以下几项处理：（1）对观测数据进行预处理。在实际应用过程中，其首先需要对原始的观测数据进行预处理，通过这一处理解算出各基线向量；然后则需要对重复观测边、环闭合差、同步边观测等数据进行检核，确保三种检核都能满足相关设计标准，以及GPS技术规范。（2）对观测数据进行后期处理。在对观测数据进行预处理之后，还需要对其进行后期处理，也就是按照与处理过程中所获得的数据文件进行平差计算，在这一过程中，首先需要进行GPS网的三维无约束平差计算，然后再应用其所获得的成果进行二维约束平差。（3）对误差进行分析。在城镇地籍测绘控制测量过程中应用GPS技术，还需要对其误差进行分析，因为观测数据精是影响控制网精度的主要原因，而影响观察数据精度的主要误差其主要就是来源于与GPS卫星有关的误差、与传播路径有关的误差、与接收机设备有关的误差以及其它误差，所以在实际应用过程中还需要对误差进行分析。

2.3 GPS-RTK技术

在社会不断发展过程中，GPS技术也得到了发展，并且还由此衍生而出GPS-RTK技术，该技术主要就是基于载波相位观测值的动态定位技术，在应用过程中，这一技术能够实时为测量工作人员提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果，并且还能在一定范围之内达到较高精度的定位测量结果。这一技术在城镇地籍测量应用过程中有着较为显著的优势，具体表现为对于控制点之间的图像没有要求、对于其边长也没有要求，并且精度以及工作效率也较高[3]。而要想将其价值最大程度发挥出来，在实际应用过程中需要注意一些问题，首先，在应用之前需要使用这一技术所存在的校正功能将测区WGS- 8坐标与54坐标的转换参数求出来，这样才能避免出现投影过大或者是变形等情况；其次，在应用过程中对于多路效应一定要采取有效地措施对其进行处理，以此来避免误差。

3.结语

综上所述，GPS技术在城镇地籍测绘控制测量中的用有着较为显著的优势以及价值，要想真正将该技术的价值发挥出来，就需要在应用过程中做好布选网点、数据处理等工作，同时积极应用GPS-RTK技术来促进测量工作质量以及效率。

控制测量论文:工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析

[摘要]当前GPS技术已经在工程测量中得到了广泛应用，并逐步取代了传统测量手段，通常情况下大面积面状城市基础控制网测量中都可以得到比较理想的GPS网形，但是，很多工程测量中存在的已知点比较少，因此GPS控制网精度或多或少会受到一些影响。下面主要针对工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的相关内容进行分析，相信一定可以为同行的研究提供一些参考。

[关键词]工程测量；GPS控制测量平面；高程精度 文章编号：2095-4085（2017）05-0032-02

GPS控制测量技术与传统测量技术相比其直观性要稍差一些，平面精度可以符合精度需求，高程精度比较低，严重影响了GPS控制测量技术的推广及应用。实际测量工作中，很多因素都会对其造成影响，很多工程测量中都存在一些问题，例如已知点位置分布不合理、已知点少、网形不佳、不适合进行水准测量等，若GPS控制测量中缺少理想的网形条件，最终的高程误差将会非常大。

1分析高程测量精度的影响因素

上世纪八十年代开始，GPS测量技术开始逐步应用于实际工作中，具体来说包括地面监控系统、空间卫星星座及用户设备等部分来完成测量工作，然而应用GPS控制测量精度不能实现直观控制的目的，同时目前的GPS商业平差软件也不能保证精度的可靠性。下面我们主要针对高程测量精度的影响因素进行总结及分析。

1.1GPS大地高测量精度

在工程测量中，只有获得了精准的大地高程数据，才能对GPS正常高进行准确计算。按照以往的经验来看，GPS大地高测量精度的影响因素是多方面的，卫星误差相对论效应、信号传输对流层延迟、卫星钟差一级卫星星历误差等均是其影响因素。与此同时，CPS大地高测量精度误差的出现与系统生成模型误差也有一些联系。应用GPS技术进行静态测绘的过程中，一定要确保控制点的准确性，并安装足够数量的信号接收设备，但是，在测量控制过程中，以上要求很难得到满足，同时采样观察时间也很难得到原来的时问要求，因此高程测量精度也会受到很大影响。

1.2公共点几何水准测量精度

通常有效控制大地高测量值值差与测量点高程异常值即可获得正常值，高程异常值计算中会用到数学方法，在获取数值的过程中，测量点GPS大地高于集合水准高程测量差二者之间会出现较大差值，该差值的出F会对高程测量精度产生较大影响。若不能对水准测量精度进行准确严格的控制，那么高程异常值精度则很难得到保证，这种情况下往往会出现高程精度上的误差。

1.3GPS高程拟合方法

所谓GPS高程拟合是指利用GPS测量技术获得大地高，然后利用水准测量得到正常高，计算大地高于正常高二者之间差值，即可得到高程异常值。利用高程异常可以拟合得到大地水准面，利用相应的计算方法即可获得未知测量点的高程异常值。纵观多种传统测量方法，具有工程量大、观测时间长、测量成本高等通病，应用传统测量技术很难保证几何水准高程值的精度，特别是在一些复杂地形的地区，其高程精度更难控制。所以，为了避免高程误差的出现，通常可以利用水准测量的方式对高程进行测量，通过少数GPS点高程测量之后，利用高程拟合技术可以即刻获得其他GPS点高程。实际控制测量工作中，往往由于拟合模型选择不对，获得的结果也不准确，最终必然会造成较大高程误差的出现。

2工程测量中提升GPS测量精度的路径

从上文的分析中可以看出，平面精度智能满足工程实际需求，高程精度由于受到GPS大地高测量精度、GPS高程拟合方法等因素的制约，其值比较低，这种情况下，只有采取合理的对策才能提升其高程精度，使GPS技术得到推广及应用。下面主要针对工程测量中提升GPS测量精度的具体路径进行分析。

2.1强化控制点的布设

要想保证其他各控制点高程值的精度，就必须确保高程起算点的精度，所以，在实际工程测量过程中，应对控制点进行科学合理的布设，并严格控制高程起算点测量的精度及稳定度。具体来说，拟合需要的水准点通常应在6个以上，并注意这些控制点应均匀布设。而对于一些范围较大的测区来说，要想有效提升拟合精度，除了上述需要注意的地方以外，还要构建分区拟合模型。

2.2合理运用高程拟合法

对大地水准面进行拟合的过程中，数学曲面构件法比较常用，利用该方法拟合大地水准面，可以确保GPS测量点计算的准确性，同时还能计算出待测量点的正常高值。具体来说，在实际工程测量工作中，应合理选择并利用高程拟合法，例如，应用样条函数法、平面拟合法及二次曲面拟合法等方法都能很好的达到测量要求。二次曲面拟合法是其中应用范围最广的一种方法；应用该测量法得到的高程异常值误差最小。具体在工程测量中，需要结合观测环境情况的不同对不同的拟合方法进行选择。

2.3修正电离层误差

大气电离层影响卫星信号时，会出现信号反射、折射等问题，进而在接受信号过程中就会出现一定偏差，对高程测量精度造成不利影响。测量人员可以合理选择下列措施对电离层误差进行修正：（1）多频观测修正。该方法是指一个测量点上对多个伪距进行测量，并计算出这些伪距测量值的折射率，最终得到折射改正数值；（2）同步观测修正。该方法是指选择两个观测站，注意两个观测站之间的距离不能超过20 km，同时观测，并以观测到的结果作为依据，对电离层测量精度进行计算，达到修正卫星信号参数精度的目的，有效降低误差；（2）电离层模型修正。利用电离层模型可以修正卫星信号参数以及获得参数，进而达到修正卫星信号参数精度的目的。上述方法中同步观测修正是修正作用最大的一种方法，可以有效降低高程精度误差，经过修正之后获得的高程精度误差甚至可以达到忽略不计。

2.4准确量取天线高

天线高测量若存在误差也会影响高程测量精度，实际工程测量过程中，很多观测者在天线高测量方面都不够重视，尤其是在野外测量过程中，应以天线斜高为测量值，平均将天线圆盘三等分，并分别在不同方向防治，基于不同方向测量出天线高。注意天线高测量误差通常不会超过3 mm，然后计算其平均值。

3结语

综上，当前很多工程测量中均应用了GPS测量技术，该项技术在工程测量领域中具有测量效率高、功能齐全等诸多优点，然而当前平面及高程精度测量上还存在一些问题，GPS控制测量高程精度的影响因素非常多，所以急需加强对GPS控制测量精度及相关技术的研究，这对GPS控制测量精度的提升非常有利，切实将工程测量中GPS控制测量技术的价值发挥出来。

控制测量论文:论长大隧道洞内控制测量方法的重要性

【摘 要】论文从长大隧道洞内测量技术的研究背景引入，简述了长大隧道洞内控制测量方法研究的意义，简述了在长大隧道施工中主要运用的几种测量方法，并简略介绍了隧道洞内控制测量时的注意事项，最后对隧道洞内控制测量方法的重要性进行了简要总结。

1引言

我国幅员辽阔、地形复杂多变，因此公路、铁路的建设离不开桥梁与隧道的修建，而隧道工程的建设地点多为山区，地形较为复杂。在隧道工程洞内施工时，洞内空间、视野有限，而洞内控制测量正是依据经过校核过的隧道洞口投点，将其引伸入洞，作为隧道开挖和衬砌的依据，保证工程的顺利进行。因为隧道的建设地点多为山区，在隧道建设时容易遇到意料之外的情况，所以隧道施工时洞内控制测量的重要性不言而喻，但我们需要知道测量方法的选择并不是唯一的，方法的选择需要根据隧道的具体情况，灵活运用各种方法进行，保证工程正常进行。

2 长大隧道洞内控制测量方法

2.1 长大隧道工程测量技术的研究背景

近几年来我国铁路尤其是高铁的建设尤为迅猛，已建成并投入运营的高铁总路程占全世界的60%以上。在“十二五”期间我国已基本建成了“五纵五横”的高铁网，紧接着“十三五”规划中指出了我国要大力发展城际快速铁路和轨道交通，并拟定在“十三五”期间，高铁再增建一万公里以上。发展城际快速铁路和轨道交通离不开隧道工程的建设，作为隧道工程建设的前提，测量技术的运用尤为重要。

2.2 研究长大隧道洞内控制测量方法的意义

在隧道施工中，从设计到后期管理，每一步都离不开测量数据的指导，测量数据的准确性关乎整个工程的施工效率与质量。当测量工作产生的数据误差不在允许范围内时，不仅会造成人力财力的严重浪费，还会导致工程延误，进而增加隧道的工程造价，尤其是在复杂地形条件下的长大隧道工程更甚。

2.3 国内外对隧道洞内控制测量方法的研究

正如前文所述，在隧道工程的建设施工中测量技术的运用极为重要，因此更应对其进行深入研究。目前国内外的隧道工程测量都取得了长足发展，测量仪器大都实现了智能化、高效率、高自动化。在实际中GPS测量、全站仪测量等先进测量技术都得到了广泛运用，大大降低了工作强度，提高了工作效率。国内外专家在测量布网方面提出了种种先进的布网方式，尤其是西南交大刘成龙等人提出的自由测站边角交会网（图一）显著地降低了测量误差，提高了精度。

3 长大隧道洞内控制测量的常用方法

3.1 全站仪测量

全站仪测量主要运用的是三角测量，它以GPS点为首级测量边，包含隧道洞口三角网点，同时测向已知的GPS点进行检查，确定无误后向洞内延伸。在实际工作中为了保证洞内测量数据的精度，我们需要对所测数据进行检查。我们在工作中主要采用徕卡 TCA1800 全站仪对洞内进行控制测量，选择最有利的测量时间，采用两测回与六测回两种方法，六测回主要是在水平角测量时采用，测量距离时就用两测回，在测量时需要测定当时的气压、温度等环境因素，最后用仪器进行校正[1]。

3.2 GPS测量

GPS测量是利用后方距离交汇原理实现定位的，在实际的测量工作中，必须有3台及以上的GPS接收机进行同步测量，使用4颗及以上的GPS或者格洛纳斯才能取得精确的定位结果，实现精密控制测量。运用GPS测量的好处就是能够实现全天候作业，并且测量时的自动化程度较高、测量简单迅速，定位精确度很高的同时控制布网结构简单，能够大量减轻测量工作量。

3.3 陀螺定向测量

陀螺定向测量工作就是利用陀螺经纬仪测量控制网边上的陀螺方位角，经过相应的换算以后得到此边的方位角。陀螺定向测量以其良好的效果在矿井、隧道等方面得到了大量运用，积累了丰富的使用经验。但我们也需要看到陀螺定向测量的一些缺点，在陀螺定向测量时陀螺方位角容易受到子午线收敛角的影响，因此在利用陀螺定向测量完毕后需要对数据进行一些处理，消除子午线收敛角对其的影响。

4 长大隧道洞内控制测量及注意事项

4.1 长大隧道洞内测量布网

隧道洞内测量布网主要分为以下几个步骤进行：①隧道洞内导线的布设，②对已布设导线的检查，③隧道洞内导线的测边及测角。

相对一般隧道而言，长大型隧道洞内测量受环境因素的影响较大，因此长大型隧道洞内导线的布设形式主要由单个或若干个呈带状的闭合导线圈，互相连接组成的导线网。布网的具体导线长度需要综合隧道的长度、工程施工方法、线路的平面形状以及断面的具体宽度等因素来确定，一般而言隧道越长导线就越L。

洞内的控制测量是由洞外引测的，因此在第一阶段工作完成后必须对原导线的相邻边以及水平角度进行检查、验算，判断其是否符合规范要求。

在隧道洞内导线测边时需要考虑到气压与温度对精度的影响，尤其是距离测量时更需要把当时的气压与温度值输入全站仪中，进行数据精度修正。洞内导线测角主要采用方向观测法（左、右角观测法）。

4.2 测量时的注意事项

在一些长大隧道的控制测量中，因为洞内的先天条件限制了测量工作，所以在一些测量地段需要临时停工，保证测量精度。在测量过程中，由于测量仪器是精密仪器，因此需要考虑到气温、环境对其的影响。

5 结语

测量工作在隧道工程的建设中起到的作用是十分巨大的，如果没有测量工作取得的各种地理地形地势数据，隧道工程的建设将变得十分困难。长大隧道洞内控制测量方法是多种的，因此在实际操作中方法的选择就尤为重要，适当的控制测量方法对有利于工程的开展。综上所述，在隧道工程施工中测量工作不能缺少，而隧道洞内控制测量更甚，我们必须深化隧道洞内控制测量方法的研究，才能在有需要的时候选择合适的测量方法进行测量，提高工程的效率与质量。

控制测量论文:浅析GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用

【摘要】GPS是Global Positioning System的简称--即全球定位系统，GPS测量技术具有全方位观测、精确度高、计算速度快、布点灵活等特点。在地籍测绘控制测量中，采用GPS测量技术能有效的提高了地籍测绘控制测量的准确性，扩大了地籍测绘控制点的范围，为地籍测绘控制测量提供了极大的方便。本文首先概述了地籍测绘控制测量，论述了地籍测绘控制测量中GPS测量技术，最后探讨分析了GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用。

【关键词】地籍测绘；控制测量；GPS测量技术；应用

GPS全球定位系统拥有全天候、精度高、操作简便、高效益的特点。将GPS卫星定位技术用于地籍测绘控制测量中，极大的减轻了工作人员的工作量，提高了地籍测量工作的工作效率，并且GPS测量技术有效的提高了地籍测量的精确度。以下就GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用进行探讨。

一、地籍测绘控制测量的概述

GPS测量技术广泛的应用地籍测绘控制测量中，对地籍测绘控制测量有十分重要的作用。地籍测绘控制测量是指在地籍测绘工作前，为满足地籍基础控制和地籍图绘制的需求，以地籍区域为测量范围，采用三角测量、导线测量、全球定位系统（GPS）等方法测定地籍基本控制点的过程。地籍平面控制网分为基本控制网和地籍图根控制网，基本控制网分为一、二级控制网和二、三、四等控制网。在进行地籍测绘控制测量时，要根据测量规模、测绘地籍图、各等级控制网合理的控制测量点，确保地籍测绘的全面性和准确性。

二、地籍测绘控制测量中GPS测量技术

在地籍测绘控制测量中，差分GPS定位和RTK定位是GPS测量技术应用最广泛的两种方法，以下分别对这两种方法进行分析。

1、差分GPS定位。差分GPS定位根据基准站发送信息的方式可以分为伪距差分、载波相位差分、位置差分、相位平滑伪距差分等四种方式。这四种方式都是基准站将需改正数据发送到移动站中，由移动站进行数据修正，从而获得精准的定位结果，不同点是需改正的数据内容和差分定位精度不相同。本文以伪距差分进行分析。伪距差分是目前在应用最广泛的一种技术，利用计算机计算出基准站和可见卫星的距离，将计算的距离和含有误差的测量值进行相比较，然后将卫星的测距误差传递给用户，用户根据测距误差修正测量伪距，然后消除公共误差，求出自身的位置，提高定位的精准度。伪距差分GPS定位的特点是精确度很高，伪距改正数可以直接进行修正，不需要改变当地的坐标；基准站能将卫星的改正数全部提取出来，用户可以任意接收4颗卫星的改正数。

2、RTK定位。RTK定位技术是一种载波相位观测值动态定位技术，RTK定位技术能随时提供观测点在指定坐标系中的三维定位结果，其定位的精确度可达cm级。采用RTK定位技术，基准站能将测量点的观测值和测站坐标信息传递通过数据连接传递给流动站，流动站具有很强的信息处理能力，能在不到1s的时间内对基准站传递的数据和采集的GPS观测数据进行处理，并且数据定位可达cm级，流动站既能动态监测，也能处于静止的工作状态。在固定整周未知数解后，只要保持4颗以上的卫星相位观测值和相关几何图形，流动站就能进行数据处理。RTK定位技术的关键是数据传输和数据处理，因此，RTK定位技术对基准站接收机的要求很高，要求基准站接收机能对控制点进行实时观测。

三、GPS测量技术在地籍测绘控制测量中的应用分析

地籍测绘控制测量采用GPS测量技术，不需要进行相互通视，这样就能避免地籍测绘控制测量中，控制点的选取具有局限性，从而保证了地籍测绘控制测量的全面性。GPS定位技术的发展为地籍测绘控制测量工作提供了极大的变化，GPS地籍测绘控制测量和常规的地面控制测量相似，也是分为技术设计、外业实施、内业数据处理等三个过程。

1、外业实施。GPS测量外业实施可以分为外业准备、外业观测、成果分析等三个部分。外业准备的主要工作是设计技术和选点埋石，在设计技术时，要综合考虑观测范围、测量任务、测量精度等；选着的测量点要尽量和原来的侧脸点重合，测量点要选择在视野开阔的地区，尽量避免电视台、变电站等设备，测量点的交通要方便。外业观测是利用基准站接收机对测量的数据进行收集整理。成果分析是指利用计算机软件对GPS测量的重复边差、同步环闭合差、非同步多边形闭合差等数据进行分析，对误差进行修正。GPS测量系统利用外业测量的数据构建GPS控制网，对各控制点的三维坐标进行约束平差，从而确定地籍测绘控制测量值。

2、GPS地籍控制网的建立。（1）地籍测绘控制测量的精确度。地籍测绘控制测量是对地籍图根控制点和地籍基本控制点进行测设，是建立基础地籍资料及地籍动态管理的基本工作。根据相关规定，地籍平面控制网的布设可以分为二、三、四级三角网、一、二级导线网、GPS网，采用GPS测量技术进行地籍控制，不需要布设常规三角网，只需要根据测设范围及城镇规模，确定合理的控制点，从而保证地籍测绘控制测量的全面性和准确性。（2）基准设计。GPS的基准包括网的基准、尺度基准、方向基准等三部分，GPS网的基准设计是指GPS网位置的确定，在确定网的位置时，可以固定网中一个点的坐标值，或者利用自由网稳拟平差确定网位置的基准。自由网稳拟平差是一种最小约束法，用最小约束法平差GPS网，对网的尺度和方向没有很大的影响，平差后网的尺度、方向、精确度是不变的，但网的位置及点位精度会发生变化，在网中选出固定坐标点后，确定网的位置基准时，会GPS网的尺度和方向产生一定的影响，其影响程度和观测值的精确度相关。（3）选点和观测方案的确定。GPS测量站不需要相互通视，GPS网的图形结构灵活性比较强，因此，GPS测量选点工作比传统的出控制测量选点简单。选点的准确性对测量结果有很大的影响，在进行选点前，要充分收集测量范围的相关地理信息，掌握原来测量点的分布情况，选点的位置要远离大功率电视塔、大功率雷达、发射天线等，选择的测量点要尽量在平面上，不要选择在坡面上，选择的控制点要便于观测，交通位置要方便。控制点的间距不需要固定，可长可短，在GPS网中最长边可以达到20km-30km，最短边可以达到600m-1000m。观测卫星的位置对GPS定位的精确度有很大的影响，为保证观测的最佳时段，在确定观测方案时，要编制GPS卫星可见图。在进行GPS定位时，卫星和观测点组成的几何图形，无论是相对定位，还是绝对定位都不能超过设定的要求。GPS网的规模、基准站接收机的数量、定位的精确度等，要根据实际情况确定。

结束语

地籍测绘控制测量是土地管理工作的基础，为保证地籍测绘控制测量的准确性，需要建立一套完整的地籍数据收集、整理、储存管理系统，GPS测量技术是目前常用的地籍测绘控制测量技术，GPS测量技术是在传统的测量方式的基础上，利用卫星空间定位技术，能有效的解决传统测量方式中无法解决的难点。

控制测量论文:矿山控制测量中GPS技术的应用研究

摘 要：在社会经济快速发展和科学技术进步的今天，人类社会的生活、工作、学习、娱乐等多种领域都有GPS技术的存在。GPS作为一项高科技技术，在人类社会发展中扮演着极其重要的角色，本文笔者以GPS的工作原理和特点为切入点，全面探索GPS技术及GPS-PTK技术在矿山控制测量中的应用。

关键词：矿山控制测量；GPS技术；GPS-PTK技术

0 引言

在社会不断进步和发展的今天，科学技术对人类社会的发展影响愈来愈大。人类社会生活中很多地方都在运用GPS技术来提升生活的质量和效率，GPS不仅可以用于定位与导航，还可以用于土地测量，同时GPS技术也提高了测量数据的精准度，尤其是在矿山控制测量中，该技术的应用在不断增加，所以我们要对其进行深入研究，发挥GPS技术最大的使用价值。

1 GPS技术的工作原理和特点

1.1 GPS技术的介绍

GPS的组成： GPS定位系统大多都是由空间控制部分、地面控制部分和用户设备接收部分组成的，GPS具有精确导航和实时定位的功能。

GPS定位原理：简单说就是一个电子设备里面植入了两个技术模块，一个为卫星定位模块，一个是通讯协议模块。利用卫星定位模块通过卫星定位到经度和纬度信息，再把这种信息打包储存在设备的内存里，然后利用通讯运营商SIM卡的GPRS数据传输功能将打包成的数据包传输到相应服务器上。利用一定的程序语言和程序编程将原始数据转化为形象的数据和地理位置展现出来。

GPS导航原理：导航就是多了一个预置地图功能的芯片，通过定位到的经度纬度信息的变化情况计算出物体移动的速度。根据人类现在的位置在地图上找一条适合继续前行的线路进行导航。当到达地图预置的拐弯点或者有监控的点时系统自动通过预设的语音播报出来。

GPS测量原理：先是卫星向接收机发射卫星信号，再经过一系列的电子设备加互联网进行监测计算，就能精确的实现GPS技术的测量功能。

GPS防盗原理： GPS防盗系统由GPS模块和GSM通讯模块两大模块组成，通过GPS定位可以精确的掌握失盗车辆的实时动态，再通过GSM向想过部门及想过人员灵敏的传输信息。

1.2 GPS的技术优势和弱势

优势：（1）全球全天性的定位――全球拥有优越的卫星资源，卫星数量多，且接收传递信息速度极为灵敏。GPS不受外界天气的影响，可以全天，无论何时无论何地的进行定位和导航。（2）GPS具有实时相位差分界面，定位十分精确，导航灵敏精准。（3）设备操作简单方便，机器自动化程度高，减轻工作难度，提高作业效率。（4）接收传输信息速度快耗时少精准度高。（5）.功能多，应用范围广，定位、导航、测量等都离不开GPS。

弱势：（1）GPS受天气和位置的影响较大。当遇到阴雨雾霾等恶劣天气的时候或者在高楼的旁边角落、地下车库或露天的下层车库（或者简单地说当见不到天空的时候），GPS的定位就会受到相当大的影响，甚至无法进行定位服务。（2）要求更大的存储空间.由于各大电子设备地图功能大同小异，选择地图变成了新的困扰。（3）GPS技术的应用和实践需要强大的科学技术做支撑。

2 GPS技术在矿山控制测量的应用

2.1 GPS控制网的优化设计

GPS技术在矿山工程控制网中的测量部分，具有精确性、可靠性、经济性的的特点。GPS控制网需要以一个中心点为定位进行测量，GPS网测量控制的精准度与网的几何图形的形状结构没有关系，但是它与控制测量网中的线条数和中心基点数有关。

2.2 选点和埋石的状况用

GPS测埋石点得到的数据是：经纬度和高度。由于GPS控制测量网的网形状多样多变，所以在进行选点的过程中会比较灵敏和简单。选点工作尽量要远离电台和发电站等地方，这样会减轻磁场对测量工作时的干扰。选点要在交通方便，视野开阔的地方，这样便于与其他相关部门进行合作，提高测量作业效率。

2.3 监测计算数据工作

GPS在测量中的作用是定位和授时，GPS在测量中会给每个测量点进行精确的坐标定位，然后通过各个坐标位置得到各个测量点的距离和空间位置。GPS定位精准，就算有些许的误差，误差分布也比较均匀，能够满足规范的要求。

2.4 在矿山开采控制测量工程中的应用

卫星与地面之间互相传输信息，再通过地面监控站接收和传送两者之间的信息，在其间时间和数据都能虼锏揭欢ǖ木准性。GPS除了用于导航方向，确定位置，测量数据外，由于GPS依托卫星进行接收和传输信息，所以其精准度相当的高。

2.5 GPS―RTK技术在矿山控制测量中的应用

RTK技术采用的是差分原理，RTK技术的差分包括：位置的差分、伪距差分、和相位差分。GPS―RTK技术具有一定的精准性、稳定性、包容性。随着社会的快速发展，RTK技术也在不断地进行优化，其对图纸的测量工作具有更真实的现实性，GPS―RTK技术的应用，大大的减轻了矿山测量工作的难度，同时也提高了工作人员的工作效率，有利于矿山控制测量工作的顺利进行。

3 结束语

GPS技术作为一项高新的科技技术，对社会的发展有着至关重要的作用，且随着科技的进步，GPS技术更加智能化和数字化。所以，要重视GPS技术的使用，尤其是采矿行业，更应有效的利用这一技术，加强测量工作的准确度，使采矿业更加优质高效，安全便捷，为矿山控制测量工作的发展提供保障。

控制测量论文:简析地籍测绘控制测量中的GPS测绘技术及其应用

摘 要：地籍测绘控制测量是土地管理工作的基础，为保证地籍测绘控制测量的准确性，需要建立一套完整的地籍数据收集、整理、储存管理系统，GPS测绘技术是目前常用的地籍测绘控制测量技术，GPS测绘技术是在传统的测量方式的基础上，利用卫星空间定位技术，能有效的解决传统测量方式中无法解决的问题。基于此，本文概述了地籍测绘控制测量，对地籍测绘控制测量中主要的GPS测绘技术以及地籍测绘控制测量中GPS测绘技术的应用进行了简要分析，旨在提高地籍测绘水平。

关键词：地籍测绘；控制测量；GPS测绘技术；应用

前言

地籍测绘控制测量中的GPS测绘技术应用，对地籍测绘控制测量具有重要作用。GPS是Global Positioning System的简称――即全球定位系统，GPS测绘技术具有全方位观测、精确度高、计算速度快、布点灵活等特点。在地籍测绘控制测量中，采用GPS测绘技术能有效的提高了地籍测绘控制测量的准确性，扩大了地籍测绘控制点的范围，提高了地籍测绘控制测量的质量。以下就地籍测绘控制测量中的GPS测绘技术及其应用进行了探讨。

一、籍测绘控制测量的概述

地籍测绘控制测量是指在地籍测绘工作前，为满足地籍基础控制和地籍图绘制的需求，以地籍区域为测量范围，采用三角测量、导线测量、全球定位系统（GPS）等方法测定地籍基本控制点的过程。地籍平面控制网分为基本控制网和地籍图根控制网，基本控制网分为一、二级控制网和二、三、四等控制网。在进行地籍测绘控制测量时，要根据测量规模、测绘地籍图、各等级控制网合理的控制测量点，确保地籍测绘的全面性和准确性。

二、地籍测绘控制测量中主要的GPS测绘技术分析

当前在地籍测绘控制测量中，其中的差分GPS定位技术和RTK定位技术是GPS测绘技术应用最广泛的两种，以下分别对这两种技术进行具体分析：（1）差分GPS定位技术分析。差分GPS定位根据基准站发送信息的方式可以分为伪距差分、载波相位差分、位置差分、相位平滑伪距差分等四种方式。这四种方式都是基准站将需改正数据发送到移动站中，由移动站进行数据修正，从而获得精准的定位结果，不同点是需改正的数据内容和差分定位精度不相同。本文以伪距差分进行分析。伪距差分是目前在应用最广泛的一种技术，利用计算机计算出基准站和可见卫星的距离，将计算的距离和含有误差的测量值进行相比较，然后将卫星的测距误差传递给用户，用户根据测距误差修正测量伪距，然后消除公共误差，求出自身的位置，提高定位的精准度。伪距差分GPS定位的特点是精确度很高，伪距改正数可以直接进行修正，不需要改变当地的坐标；基准站能将卫星的改正数全部提取出来，用户可以任意接收4颗卫星的改正数。（2）RTK定位技术分析。RTK定位技术是一种载波相位观测值动态定位技术，RTK定位技术能随时提供观测点在指定坐标系中的三维定位结果，其定位的精确度可达cm级。采用RTK定位技术，基准站能将测量点的观测值和测站坐标信息传递通过数据连接传递给流动站，流动站具有很强的信息处理能力，能在不到1s的时间内对基准站传递的数据和采集的GPS观测数据进行处理，并且数据定位可达cm级，流动站既能动态监测，也能处于静止的工作状态。在固定整周未知数解后，只要保持4颗以上的卫星相位观测值和相关几何图形，流动站就能进行数据处理。RTK定位技术的关键是数据传输和数据处理，因此，RTK定位技术对基准站接收机的要求很高，要求基准站接收机能对控制点进行实时观测。

三、地籍测绘控制测量中GPS测绘技术的应用分析

GPS测绘技术应用于地籍测绘控制测量，其应用过程中不需要进行相互通视，这样可以避免地籍测绘控制测量中，控制点的选取具有局限性，从而保证了地籍测绘控制测量的全面性。GPS定位技术的发展为地籍测绘控制测量工作提供了极大的变化，GPS地籍测绘控制测量和常规的地面控制测量相似，也是分为技术设计、外业实施、内业数据处理等三个过程。

1、GPS测绘技术在地籍测绘控制测量外业实施中的应用分析。GPS测量外业实施可以分为外业准备、外业观测、成果分析等三个部分。外业准备的主要工作是设计技术和选点埋石，在设计技术时，要综合考虑观测范围、测量任务、测量精度等；选着的测量点要尽量和原来的侧脸点重合，测量点要选择在视野开阔的地区，尽量避免电视台、变电站等设备，测量点的交通要方便。外业观测是利用基准站接收机对测量的数据进行收集整理。成果分析是指利用计算机软件对GPS测量的重复边差、同步环闭合差、非同步多边形闭合差等数据进行分析，对误差进行修正。GPS测量系统利用外业测量的数据构建GPS控制网，对各控制点的三维坐标进行约束平差，从而确定地籍测绘控制测量值。

2、GPS地籍控制网的建立。（1）地籍测绘控制测量的精确度。地籍测绘控制测量是对地籍图根控制点和地籍基本控制点进行测设，是建立基础地籍资料及地籍动态管理的基本工作。根据相关规定，地籍平面控制网的布设可以分为二、三、四级三角网、一、二级导线网、GPS网，采用GPS测绘技术进行地籍控制，不需要布设常规三角网，只需要根据测设范围及城镇规模，确定合理的控制点，从而保证地籍测绘控制测量的全面性和准确性。（2）基准设计。GPS的基准包括网的基准、尺度基准、方向基准等三部分，GPS网的基准设计是指GPS网位置的确定，在确定网的位置时，可以固定网中一个点的坐标值，或者利用自由网稳拟平差确定网位置的基准。自由网稳拟平差是一种最小约束法，用最小约束法平差GPS网，对网的尺度和方向没有很大的影响，平差后网的尺度、方向、精确度是不变的，但网的位置及点位精度会发生变化，在网中选出固定坐标点后，确定网的位置基准时，会GPS网的尺度和方向产生一定的影响，其影响程度和观测值的精确度相关。（3）选点和观测方案的确定。GPS测量站不需要相互通视，GPS网的图形结构灵活性比较强，因此，GPS测量选点工作比传统的出控制测量选点简单。选点的准确性对测量结果有很大的影响，在进行选点前，要充分收集测量范围的相关地理信息，掌握原来测量点的分布情况，选点的位置要远离大功率电视塔、大功率雷达、发射天线等，选择的测量点要尽量在平面上，不要选择在坡面上，选择的控制点要便于观测，交通位置要方便。控制点的间距不需要固定，可L可短，在GPS网中最长边可以达到20km-30km，最短边可以达到600m-1000m。观测卫星的位置对GPS定位的精确度有很大的影响，为保证观测的最佳时段，在确定观测方案时，要编制GPS卫星可见图。在进行GPS定位时，卫星和观测点组成的几何图形，无论是相对定位，还是绝对定位都不能超过设定的要求。GPS网的规模、基准站接收机的数量、定位的精确度等，要根据实际情况确定。

结束语

综上所述， GPS全球定位系统拥有全天候、精度高、操作简便、高效益的特点。将GPS卫星定位技术用于地籍测绘控制测量中，极大的减轻了工作人员的工作量，提高了地籍测量工作的工作效率，并且GPS测绘技术有效的提高了地籍测量的精确度，因此对地籍测绘控制测量中的GPS测绘技术及其应用进行分析具有重要意义。