1、浅述 GPS RTK 测量技术土建工程中的应用摘要:测量是工程建设的基础，对规模较小的港航、互通立交、单体桥梁工程，因其受工程勘察费用、工期要求等因素制约，短期内小范围高精度控制网建立成为必然;采用 GPS RTK 静态、动态功能分别做控制网、联网放线，利用导线测量建立控制网与之校核，验证了 GPS RTK 技术在土建工程测量中的准确性、高效性与方便性，为该技术在后续类似工程建设中的广泛和纵深应用提供了可借鉴的技术实践。 关键词:GPS RTK；测量技术 Abstract: the measurement is the foundation of engineering constructio
2、n, shipping, interchange, monomer bridge project on a smaller scale, because of its restricted by the engineering cost, construction period requirement and other factors, the short term of small range and high precision control network establishment is inevitable; using GPS RTK static, dynamic power
3、 can do control network, network line establish the control network, and checked by traversing, verified the accuracy, GPS RTK technology in civil engineering measurement in high efficiency and convenient, can provide a reference for the practice of borrowing technology in the similar engineering co
4、nstruction in the wide and deep application. Keywords: GPS RTK; measurement technology 中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00 1、GPS RTK 测量的原理 GPS RTK 卫星定位系统采用距离交会法，在待测点设置 GPS 接收机，在某一时刻同时接收 3 颗以上的卫星，经过数据处理计算求得此时接收机到 3 颗卫星距离。 2、GPS RTK 测量的特点 与传统测量方法相比，GPSRTK 卫星定位测量具有以下优点:(1)测量精确程度高;(2)测量自
5、动化程度高，操作方便;(3)测量时间短，加密控制点效率高;(4)测站间不受通视条件的限制;(5)测量受气候条件影响小;(6)测量提供平面和高程坐标。 3、GPS RTK 测量的应用 土木建筑工程测量主要应用了 GPS RTK 系统的两大功能:静态功能和动态功能:静态功能是通过接收卫星信息，确定地面某点的三维坐标;动态功能是通过卫星定位系统，将已知空间或平面坐标的点位，实地放样到地面上。因此，可利用 GPS RTK 的静态功能做控制点，动态功能做中桩放线。 31 已建互通立交在港航中的应用实例 (1)某立交平面控制网测量均采用 GPS RTK 卫星定位系统做控制点，采用每点观测时间不小于 1mi
6、n 重复观测两次、取中数作为坐标数据的平差方法，建立了专为中小型工程项目，特别是互通立交改扩建、单体桥梁改扩建项目的满足工程需要的 E 级平面控制网。 (2)在GPS 在二期工程施工控制测量中的应用一文中利用 GPS 做控制点，然后用全站仪对控制点之间的距离进行测量，并对两种方法所测得的距离进行比较，以施工测量规范规定的测站测设精度不得低于17mm 为依据，利用 GPS 建立某工程施工控制网。 32 已建桥梁工程中的应用实例 321 项目概况 某人行交通桥改造工程，其主桥为 2100m 变截面预应力混凝土 T型刚构，南北引桥为预应力混凝土后张结构简支桥面连续空心板，南侧新建路基长度约 50m，
7、与某工程新建运河南大堤平交，北侧引桥直接与旧桥顺接。鉴于工程主体为 2893m 的改建、新建桥梁，桥梁仅 8m 宽，桥梁宽跨比较小，某人行交通桥平面控制网的建立、测量采用 GPS RTK 测量为主与全站仪导线测量为辅的双控方案。 322 测量等级 根据公路勘测细则(JTG/TC102007)表 4112 条规定，并结合某人行交通桥改扩建工程的技术难度，桥梁控制网采用二、三、四级公路要求的平面控制测量等级，选定设计控制网等级为二级。 323 测量实施 根据公路勘测细则(JTG/TC102007)的规定，二级平面控制网中相邻点之间的距离在平原、微丘区不得小于 200m，最大距离不应大于平均边长的
8、2 倍，平均边长参照值为 03km。图 1 为在某人行交通桥桥址处南侧平原微丘区建立的大地四边形控制网。各控制点采用预先埋置十字刻划钢钉的水泥块、顶面十字刻痕的水泥方形墩等方式实现。 图 1 大地四边形控制网大样图 采用 GPS RTK 的静态功能，以某工程已知高等级控制点为基准，对控制点 BM1BM4 进行两次观测，每次时间不少于 40min，两次测量所得数据的平均值作为该点坐标。测量时采用的主要技术要求为:卫星高度角不小于 15，静态放置时间40min，平均重复设站数12 次，同时观测有效卫星个数4 个，GDOP6)。表 1 为对静态数据分析所得控制点坐标成果。 表 1GPSRTK 静态控
9、制点坐标表(m) 324 控制测量成果校验 人行交通桥改扩建工程技术难度较为复杂，新旧桥连接及主桥施工控制均对控制网精度提出较高的要求，为此设计阶段采用 GTS332 全站仪对大地四边形控制网进行导线测量，用以校核 GPS RTK 静态测量控制网数据。大地四边形控制网的实测边长 Li 及内角 i 见表 23。 表 2 大地四边形实测边长(m) 表 3 大地四边形实测内角() 以 BM3 起算点，假定起始方位角为 1481750，通过编制导线测量计算程序，其中，程序平差分以下两步进行:(1)角度闭合差的计算与调整，调整原则是将满足容限的闭合差以相反的符号平均分配到各观测角中(若不能均分，一般情况
10、下短边的夹角多分配一些);(2)坐标增量闭合差的计算与调整，调整原则是将坐标增量X、Y 的闭合差 fx、fy 以相反的符号、按与边长成正比的方式加权分配到各增量中。平差后各控制点坐标见表 4。 表 4 导线测量平差后控制点坐标(m) 将 GPS RTK 的静态测量及 GTS332 全站仪导线测量所得的大地四边形的边长数据平差后的修正值列于表 5 中，通过表中数据比较可得:两种方法测边结果的边长最大差值为 6.0mm，满足公路勘测细则表4.1.22 规定的每边测距中误差不大于 11mm 的要求;同时，也满足公路勘测细则表 4.1.44 规定的二级导线网测距精度5mmmD10mm 的要求，其中 m
11、D 为每公 里测距中误差。 表 5 测量大地四边形边长比较(m) 325 控制测量成果的应用 以建立的大地四边形控制网为基准，采用 GPS RTK 动态功能，对人行交通桥护栏内侧边缘点及其它关键点进行联测，利用采集数据对桥梁线位进行拟合，确定路线起终点坐标及曲线参数;并将确定的线位参数输入 GPS RTK 中，用动态功能进行中桩放线。 4、结语 综上所述；本文阐述了 GPS(Global PositioningSystem)全球卫星定位系统已被广泛应用于社会的各个领域;特别地 GPS RTK(real Time kinematics)已在土建工程领域的静态控制网测量(载波相位差分技术)和动态 RTK 测量(载波相位动态实时差分技术)得了较为广泛的应用。 参考文献: 1余金巧GPS 技术在公路工程中的应用J 山西建筑，2011，37(26) 2焦素朝GPS 在二期工程施工控制测量中的应用J 中国三峡建设，1999(11) 3王瑞忠如何利用 GPS 进行公路工程控制测量J 道路工程，2011(4)
