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GPS测量技术在大型土石方工程中的运用

(数据传输)组成）；(2)空间部分（由24颗卫星组成，分布在6个道平面上）；(3)用户装置部分（主要由GPS接收机和卫星天线组成）三部分构成。具有(1)全天候；(2)全球覆盖；(3)三维定速定时高精度；(4)快速省时高效率：(5)应用广泛多功能的特点。

3GPS的运用

1．土方测量方案的确定

在武汉天河机三期F2标的土石方工程中,应用GPS-RTK1+2模式进行土方测量,取得了较好的效果。该项目中,业主要求土方测量采用方格网的方法测量,要求采集的高程点严格按20m×20m的方格分布,并且给出了已经画好方格网的测区电子图。测区面积大约1158400m2,大致呈西南至东北方向条形分布,西南至东北长1200m,东南至西北最长1040m,测区范围较大,按20m×20m方格网划分,需测量点位将近3000个,并且要首先确定每个方格网点的位置,由于场区位于江汉平原东部边缘，属低垄岗倾斜平原，场区为丘陵地，地形波状起伏，水塘星罗棋布，相当于长江三级阶地，工作量较大,且工期很紧,选择一个最佳的测量方案至关重要,我们对如下方案进行了比较。

(1)应用常规全站仪测量,将各点放样到实地,并采集坐标。这种方法操作简单,仪器要求不高,但是受通视和距离影响较多。一般的等高线法、数字高程模型法的土方测量中,效率较高,但在此项目中,不太实用。若采用业主要求的方格网法,首先要在电子方格网图上采集每个网格点坐标,外业要放样到实地,然后采集各点的三维坐标,工作繁琐,效率低下,所以暂时放弃全站仪测量法。

(2)利用GPS-RTK测量技术,用常规放样模式将各网格点放样到实地,同时采集各点的三维坐标。这种方法不受距离和通视限制,且测量速度和精度较全站仪测量有所提高，全天候不受时间限制,但同样面临相同的问题,必须内业量取各格网点坐标,外业逐个放样并采集,还是不能达到提高效率的要求。

(3)因RTK有放样直线的功能,即能放样一条直线到实地。利用这一功能,将方格网分解成一条条直线,每条线上隔20m一点,测量时以线为单位测量,这样,既省去了内业逐个量取格网点工作,外业也不必逐点放样,大大提高了效率。另外我们采用RTK1+2模式,增加流动站数量,提高了工作效率。

2.实施过程

在本项目中采用中海达V30GPS基准站+V30GPS接收机。中海达V30GPS基准站+集成GPS主机、天线、电源、RTK数据链电台,并利用蓝牙技术在接受机主机和手簿之间进行数据交换,是完全无线,一体化GPS接收机,给外业测量带来极大的便利。中海达V30GPS基准站+V30GPS接受机RTK测量精度（1）静态、快速静态精度：平面：±(2.5＋1×10-6D；高程：±(5＋1×10-6D)m;（2）动态精度：平面：±(10＋1×10-6D)mm；高程：±(20＋1×10-6D)mm,完全满足土方测量的要求。整个作业流程如下。

(1)前期准备:根据实际情况,沿东南至西北方向（即跑道垂直方向）划分测线,沿西南至东北方向（即跑道方向）划分测线,。然后在电子图上画好测线标出PH值,供外业查询和检核使用,如下图所示。其中测线号由P或H加测线的PH坐标组成,如H32表示此条线的H坐标均为32，P102表示此条线的P坐标均为102，他们的交点即我们需要采集高程的20方格网点。我们可以把数据从CAD中以.xls格式导出，转换成.dat格式，再用.dat的格式导入手薄进行放样然后再采集；也可以直接从手薄查看坐标采集数据，每隔一段时间查看是否采漏数据，我们利用的后种。

(2)现场测量。配备3台GPS接受机到现场,其中1台作为基准站,其余2台为流动站，分两组同时作业。测区事先已做好了控制网,我们在地势较高、通视较好、辐射范围最广的地方架设基准站,设置好各项参数,校正好点，测量即可开始。对于流动站,启动后,我们延着一条符合业主要求的整桩号直线测，根据测线图每走20米采集一个点的三维坐标,直至一条直线上需要采集三维坐标的点采集完再进行下一条直线上点的三维坐标采集。

(3)外业完成后,将数据从手薄中导出,做必要的编辑,利用cass或其他软件计算土方量，我们利用的是南方cass中的方格网法土方计算计算土方。这样既方便快速又直观。

3．对工程建设产生的影响

GPS具有全天候、全球覆