道路測量放樣GPS運用

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一、引言

本文通過在鄭東新區某道路施工的實踐，我們摸索出在GPS測量的基礎上用全站儀等常規測量儀器進行施工放樣的方法，它既能保證測量放樣工作的迅捷性又能確保放樣測量的精度。

二、原理

在gps測量的基礎上用全站儀等常規測量儀器進行施工放樣，其主要原理是：根據相應的精度要求，利用GPS定位技術中的測量方法，在沿道路走向的適當位置按相應等級GPS控制網的要求，布測一定距離且相互通視的控制點，然后在該控制點上架設全站儀，用坐標法進行測量放樣。

三、精度分析

1、誤差計算式由于測距有誤差，將使放樣點在放樣距離的度度方向上產生位移，這種位移稱為縱向中誤差，相應的中誤差稱為縱向中誤差，以ms表示。由于測角有誤差，將使放樣點在導線長度的垂直方向產生位移，這種位移稱為橫向誤差，相應的中誤差稱為橫向中誤差，以mμ表示。用全站儀進行測量時，其中誤差計算式為：ms=a+bSAB(1)式中，a為固定誤差；b為比例誤差。設放樣角有誤差dβ，則使放樣點產生橫向位移△μ，而△μ=SABdβ÷ρ，則放樣點的橫向中誤差為mμ=(2)設起始坐標方位角誤差為mα0，由于起始坐標方位角誤差由已知點A，M引起，則根據誤差傳播定律，坐標方位角誤差計算公式為mα0=(3)一般地，A，M點為同等級控制點，其中誤差相等，設為mA，則mα0=(4)此外，放樣點還受到起始點點位中誤差mA影響，以及由于起始坐標方位角中誤差mα0而使放樣點產生橫向位移為的影響，還有前、后視棱鏡照準誤差mv、儀器對中誤差mi。考慮到起始誤差、測量中的偶然誤差的綜合影響，放樣點的總誤差為MP=(5)代入(4)式，則MP=(6)另外還有溫度、氣壓、大氣折光的影響，但是由于放樣距離一般不太遠，而且全站儀都有這方面的改正系數，所以這里不予考慮。

2、點位誤差和相鄰點位誤差點位誤差指相對于控制網起算點的誤差，相鄰點位誤差是指控制網點相對于相鄰控制點的誤差。道路中線放樣的中線偏移位值一般可以認為是相對于最近控制點的放樣誤差，因此用于放樣的測站宜按GPS二級網的精度施測且應該盡量靠近放樣點，這樣才可能達到放樣精度。而GPS測量由于邊長不受限制，在工程測量中就應強調逐級控制的原則，即在布測低等級控制點時應盡可能用最近的高等級點作為起算點，測量放樣應以最近的控制點作為放樣測站起算點。放樣時若取其2倍中誤差為限差選取測角精度在2〃以內，測距精度在(2㎜+2×10-6D)以上的全站儀，則在300m的距離以內，放樣點的精度能夠達到20㎜以內。

四、應用實例

鄭東新區某道路是道路路網重要組成部分，由于以下原因：(1)道路分2個標段施工建設，施工單位不統一；(2)原來所布設的控制點已經有被破壞的點，地處戈壁荒漠郊區，控制點不便保存；所以，我們根據工程特點，利用GPS測量方法計算平面坐標，并用全站儀完成區內道路的施工放線工作。

1、原理

(1)在中線轉折點附近選取既符合GPS測量等級以便于全站儀放線布點，并且至少要有兩個點點相互通視。(2)按相應控制網要求，用測量方法測設控制點，利用開發商提供的軟件把測量成果解算出各控制點的坐標。(3)在上述控制點上架設全站儀，用坐標法進行測量放樣。

2、實例

我們以測量放樣為例，詳細闡述闡述作業過程。(1)坐標系統。為了與原市區道路的聯接，坐標系統采用原來的鄭州市獨立坐標系統。(2)GPS測量。首先在路交點附近較開闊的地方布設控制點P1、P2，然后按相應等級控制網的要求進行GPS測量作業。用隨機軟件進行平差計算。(3)全站儀放樣。放樣時以P1(或P2)點為測站，以P2(或P1)點為后視，用全站儀輸入坐標并反測其邊長檢查其正確性，然后按坐標法在實地上放樣出設計的DJ1、DJ2點坐標。(4)中線樁放樣。在DJ1(或DJ2)架設全站儀，以DJ2(或DJ1)為照準方向，以鋼尺量距，釘出里程樁即可。區內道路利用上述方法完成了全部的測量放樣工作。由于全站儀放樣的邊長都較短，全部樁位放樣精度為MP≤1.4cm.，全部滿足高精度要求。這證明了用常規測量儀器配合GPS測量定位技術，運用上述方法，能夠完成較高精度工程的測量放樣任務。

隨著科學技術的的高速發展和GPS的普及使用，GPS定位技術是目前測量工作的主要技術手段，其的推廣使用，由于其邊長不受傳統導線測量的邊長限制，布點靈活等優點，是提高測量精度和提高工作效率的重要手段。GPS配合傳統的測量儀器在區內道路的放樣測量中，無疑其應用是非常成功的，它的動作模式為今后的城市工程測量施工提供了一條切實可行的有益思路。