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1gps在橋梁與隧道控制測量中的應用

1.1GPS在大橋控制測量中的應用

在建立大橋控制網(wǎng)時，采用橋梁軸線建立坐標系對所應用的GPS技術進行處理。在橋梁主軸線上，聯(lián)測或假定一個控制點，并且以軸作為GPS控制網(wǎng)方位基準，由高精度測距儀測量主軸線兩端控制點間長度確定網(wǎng)尺度基準。在主橋高程面上選擇GPS橋梁控制網(wǎng)投影面。

1.2GPS在隧道控制測量中的應用

在布設GPS隧道控制網(wǎng)時，通常采用隧道工程坐標系。在布設隧道工程坐標系的過程中，其原點一般選擇隧道洞口控制點，并且在方向上要求X軸指向與線路前進方向一致，同時通過正交的方式，使得Y軸與X軸構成右手系。在對GPS隧道控制網(wǎng)網(wǎng)點進行選擇埋設時，需要考慮GPS測量對點位的要求，以及隧道施工的要求。

2GPS高程擬合精度評定指標

為了對GPS高程擬合精度進行客觀的評論，需要對所有的GPS點進行水準聯(lián)測，在全網(wǎng)上均勻分布起算點，選擇其他點作為檢核點。在內(nèi)符合精度方面，根據(jù)參與擬合計算已知點高程異常與擬合出高程異常求擬合殘差；在外符合精度方面，根據(jù)檢核點高程異常與擬合出高程異常間差值，計算GPS高程擬合的外符合精度M；GPS水準精度評定，根據(jù)檢核點與已知點距離L計算檢核點擬合殘差限值評定GPS擬合高程達到的精度。

3數(shù)據(jù)介紹隧道主要應用

GPS進行控制網(wǎng)布設進行高程傳遞。對于控制點來說，由于需要進行擬合處理，在這種情況下需要的數(shù)據(jù)比較少。以某一橋梁為例，采用20個公共點對三次樣條模型和移動曲面進行擬合分析，根據(jù)需要數(shù)據(jù)前四位省略，在數(shù)據(jù)類別方面，根據(jù)GPS高程擬合原理，可以將其分為起算數(shù)據(jù)、檢核數(shù)據(jù)。其中，起算數(shù)據(jù)中的點一方面包含大地高，另一方面包含正常高，同時以此為計算擬合模型中的參數(shù)。檢核數(shù)據(jù)是已知大地高，高程異常通過應用擬合模型進行計算，進一步獲得正常高。本文中將11個數(shù)據(jù)點作為起算數(shù)據(jù)，9個數(shù)據(jù)點作為檢核數(shù)據(jù)，具體分配方案為起算數(shù)據(jù)13個，分別為1、3、5、6、7、9、11、14、16、18、20點，檢核數(shù)據(jù)9個，分別為2、4、8、10、12、13、15、17、19。

4數(shù)據(jù)解算結果及分析

分別對三次樣條擬合和移動曲面擬合兩種模型根據(jù)分配好方案進行數(shù)據(jù)擬合，三次樣條擬合法比移動曲面擬合法效果更好一些，兩種方法得到擬合結果值與已知各點高程異常值關系。當多跨橋梁長度、隧道長度分別小于3000m、6000m時，通過移動曲面擬合法可以滿足精度要求。對于三次樣條曲線擬合，在應用過程中，需要注意X分量、Y分量對擬合結果產(chǎn)生的影響，在某些情況下，三次樣條擬合出高程異常面會出現(xiàn)失真現(xiàn)象。對于多跨橋梁、隧道來說，當其長度分別超過3000m、6000m時，在這種情況下，通過移動曲面擬合法獲取高程數(shù)據(jù)，在精度方面早已不能滿足要求。對測區(qū)內(nèi)一塊寬1000m，長5000m區(qū)域采用三次樣條擬合法和移動曲面擬合法進行高程異常擬合，通過對比分析兩種擬合方法所得結果及擬合圖形，同時結合三次樣條和移動曲面擬合原理，可知三次樣條擬合法存在一定的局限性，三次樣條法擬合法與X分量或者Y分量密切相關，擬合結果受X分量、Y分量的影響，進而影響擬合結果的可靠性。

5結論

通過三次樣條擬合法和移動曲面對該測區(qū)擬合，當帶狀區(qū)域橫向跨度較小時，在一定條件下，與移動曲面擬合法相比，三次樣條擬合法結果精度比高。受起算點分布、數(shù)量等因素的影響，使得擬合結果中某些含有粗大誤差點數(shù)量和位置會發(fā)生改變。

作者：邢文戰(zhàn)單位：遼寧科技學院資源與土木工程學院