高原山区密林带GPS-RTK与全站仪公路工程测量功效分析论文_胡先磊

中国云南路建集团股份公司 云南昆明 650200

摘要:本文通过对比分析GPS接收机、全站仪在高原密林带公路测量中实际运用情况,得出最佳组合方式;

关键词:GPS-RTK 全站仪 功效;

The efficacy analysis on Real time kinematic Global Positioning System and Electronic Total Station to Highway Engineering Surveying in thickly wooded plateau mountain

(China Yunnan Highway construction group Co ..Ltd HU XIANLEI Yunnan Kunming 650200)

Abstract:In this article,authors analysis the Real time kinematic Global Positioning System and Electronic Total Station to Highway Engineering and provides best combination.

Key words:GPS-RTK Electronic Total Station efficacy

1.引言

近30年来公路工程测量技术爆发了两次大的技术革命,首先是导线测量技术的引入及自90年代初以来随着电子经纬仪、电子测距仪到全站仪的普及运用,根本上解决了距离测量的精度及速度,测量技术得到飞跃发展;90年代中期GPS技术开始应用于公路勘测中,开创了交通测绘技术的新局面,具有划时代意义,云南省山区较多,特别是在滇西北,高差大,植被茂密,在施工图测量时使用全站仪测量困难,现采用GPS接收机进行施工测量较多,有必要对GPS-RTK与全站仪两者功效及最佳组合方式进行分析,以达到公路施工测量准确快速以缩短工期,降低测量人员劳动强度,现通过一工程测量实例进行如下分析:

2.工程实例

云南省永胜至宁蒗二级公路位于滇西丽江市境内,经永胜县城北(2180m)经反复升坡降坡到宁蒗县城(2240m),路线最高处2900m高程。本人有幸参加该条线宁蒗县战和乡段的前期施工复测工作,路段中桩高程走态如图1。

该条线初步设计时间较早,在2004年进行,造成导线控制点大部分丢失,加之该地段高差大,海拔在2500~3100m之间,气流变化大,每年60%时间风比较大,对全站仪稳定不利,造成观测数据离散性大,单角合格率低,另影响测量工作开展的是该地段分布有大片松树、杂树林,特别是近几年国家封山育林的影响,原本稀疏的林地,现已经变成密林,使得在其他地区能够发挥作用的全站仪,在该地区由于不通视测量工作开展很困难,工作进度很慢,针对这一现状,考虑工期要求,引入GPS-RTK接收机进行导线、基平、断面复测,此GPS设备由基准站、移动站、静态站组成,基准站由接发系统、充电电池,5~30W信号发射发射器组成,采用最大功率发射,信号覆盖范围在10~15km。

一、导线点复测

考虑实际施工中采用全站仪较多及为以后方便使用GPS接收机进行测量,目标为平均每500m/点加密原控制网,并对原残存导线点进行复测,使得导线点密度平均达到300m/点左右。为比较分析GPS-RTK技术、全站仪对导线测量的功效,现根据笔者组织测量的记录进行整理,对该条线16km按二级导线、四等水准测量标准进行测量,对比相邻标段的测量进度及安排,对导线点复测中使用GPS接收机及全站仪需要的人员、工期等情况进行比较,结果见表1。

表1 导线测量功效比较表

三、断面测量

1.GPS接收机动态(基站+移动站)测量方法:

使用GIS手簿横断面采集功能,利用已经放样的中桩及边桩确定法线方向,在各特征点停留等数据稳定在GIS手簿中记录,由于为避免数据漂移,在各测点停留时间及记录采用触屏手写较慢。

2.全站仪测量方法:采用对边测量功能,利用已经放样的中桩及边桩确定法线方向,沿左右各安排1人持棱镜杠测量特征点相对中桩高差与平距,其功效见表3。

表3. 断面测量功效分析

3.总结分析

从上面的工程事例比对分析可以得出结论:

⑴GPS-RTK技术用于公路导线、水准点、中平测量比使用全站仪效率高2~4倍;

⑵GPS-RTK技术比使用全站仪测量其劳动量小,技术员仅是使用全站仪测量的1/3;

⑶工期比较:

①GPS-RTK技术:1+5+11=16天(仅复核原导线点,不新增导线点,需要1天时间)

②全站仪技术:8+16+8=32天

总工期:GPS-RTK技术比使用全站仪节省一半工期。

⑷断面测量因GPS移动站较高,不利于在树林里移动,又需要在测点稳定一段时间,防止数据漂移,故进度较使用全站仪慢。

4.最佳组合方式(结语)

从上面分析可以知道,如采用GPS-RTK技术进行导线点、水准点测量后放样中桩及方向桩,在放样好中桩及方向桩的同时,派出采用全站仪测量队紧跟在GPS测量队后面进行路基横断面测量,可以大大加快施工进程,总工期变为:1+8=9天。比完全使用一台GPS-RTK技术缩短时间为16-9=7天,取GPS接收机、全站仪两种设备的长处,采用平行流水的方法在工期可以比单独使用一种仪器大大缩短,同时可以看到GPS-RTK技术对自动化程度高,减少了对技术员的数量及减轻了技术员的计算工作量,工人用工量成倍数减少,降低了施工成本,减清了测量队后勤保障的压力。三种仪器组合功效比较见表4.

表4 三种仪器组合功效分析

[1]钟孝顺、聂让.测量学[M].人民交通出版社,1997.

[2]张雨化. 道路勘测设计[M].人民交通出版社,1997年09月.

[3]贺国宏,刘大杰.桥隧控制测量[M]. 人民交通出版社,1999.

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[5]李仕东.GPS—RTK技术在高等级公路横断面测量中运用[J].测绘工程,2005.14(3)

作者简介:

胡先磊(1977),男,2000年长沙交通学院路桥系本科毕业,在中国云南路建集团股份公司工作,长期在工地一线从事路桥施工管理工作

论文作者:胡先磊

论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期

论文发表时间:2018/10/12

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