GPS平面控制网在高铁施工控制测量中的应用

GPS平面控制网在高铁施工控制测量中的应用

于国庆 1 杨芳杰 2 夏浩 3 周梓博 4

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摘要：如今社会的不断发展使我国的交通运输体系逐渐建设完善，而高铁的发展和广泛应用也为我国铁路运输事业的发展提供了有力的支持，全国范围内将高铁路网的建设作为了重要的建设内容，但在建设的过程中会发现高铁施工测量控制技术对于整体的质量和效果具有重要的保障性作用。如今GPS平面控制网在工程项目中得到了更加广泛的应用，将其使用在高铁施工控制测量中同样有着重要的价值和优良的效果，使施工工作的开展更加顺利和方便。本文结合实际分析高铁施工控制测量中GPS平面控制网的应用原理以及其特点，探讨GPS平面控制网应用时需要注意的关键问题，希望可以更好地开展高铁施工控制测量工作。

关键词：GPS技术；平面控制网；高铁施工；控制测量

高铁系统的建设完善是社会不断发展的表现，也是未来社会发展的趋势，在这个过程中需要政府部门针对不同地区的情况加以了解，采取合适的铁路建设施工技术，让高铁路网的覆盖范围进一步扩大和增加，但在实际的过程中，我们同样发现高铁建设体系的完善对于路网精度的要求有了显著的提升，因此要在施工的过程中寻找施工误差并降低施工误差，让高铁路网的建设工作更加顺利的开展。本文针对GPS平面控制网在高铁控制测量中的应用情况进行的研究具有重要意义，有利于施工工作顺利开展。

一、高铁施工控制测量中GPS平面控制网的应用原理

在高铁施工控制测量的过程中，有关方面专业技术人员会选择超过两台的测量设备并设置GPS接收机，确保每一端都能够有一台专业的设备，让设备保持同步运行的状态，针对同一台卫星进行相对应的观察。除此之外还需要针对用户接收机天线以及GPS卫星之间的距离进行了解，以确保两者的位置差科学合理。还需要技术人员将最终的观察结果作为定位开展的基础依据，确定基线端点的位置。此外，还需要做好机械之间的向量分析，要使用GPS本身所具有的平差软件针对获得的数据信息进行相应的计算，让计算的精确性得到保障，并获得极限的有关数据信息。此外还需要在GPS坐标系统下开展二次计算，根据前面获得的控制点来进行平差的计算，这样就可以对控制点的目标位置加以明确。现如今针对GPS定位是常用的方式，主要是包括载波相位测量法以及伪距法。

二、GPS平面控制技术用于高铁施工控制测量中的特点

在具体布置GPS平面控制网的过程中，要先针对高铁施工控制所处地区的情况进行深入的分析和了解，以便于明确其中所有对于测量工作产生干扰和影响的因素，了解涉及到通行因素等多方面的内容，布网的过程中需要体现出灵活性以及便捷性，让每一个地区都可以完成定位观测的操作，让成本以及人力资源的投入都能够得到合理的控制和节约。

GPS技术完成数据的处理和分析以及传输操作依靠的是计算机系统，因此要保证卫星信号接收的质量符合有关方面的技术要求，使每一个设备都能够处于比较良好和稳定的运转状态，技术人员就可以使用GPS技术对控制点的坐标进行明确。

实际上和其他的测量方式相比较，GPS接收机能够实现精准的数据测量操作的要求和目标，使用这种设备能够促进测量技术网的智能化发展，有关工作的效率及工作的质量和水平都能够得到显著的提升。同时在实践应用的过程中，有关方面的人员也同样发现使用GPS技术方法，让最终高铁施工控制观测的质量和效率得到了保障。但是有些地区可能会由于自身地形因素的限制和阻碍，导致GPS接收机的信号被遮挡，让最终的观测质量降低，因此获得的观测结果会存在比较大的误差，需要有关的技术人员对相关区域的地形资料进行获取和了解，开展重新检测，在测量的过程中观测相对应的时间以及具体的地形，让最终获得的数据更加准确^[1]。

三、GPS平面控制网在高铁施工控制测量中需要注意的问题

在高铁施工控制测量中要做好测量数据的记录，这对于后续的数据计算有着重要的意义，而数据的具体记录内容主要是包括检测机器的天线编号、监测点的控制点、使用测设备进行观测计算时具体的日期等不同方面的信息。当测量工作开展时，有条件的单位也可以采用电子数据采集设备完成数据的采集和记录，防止在数据采集和使用的过程中产生人工操作的失误性问题，让最终的操作结果得到保障。测绘工作开始之前，要先对测绘的设备进行相对应的运行检查，确保所有的设备处于良好的运行状态，让设备的仪表、显示器以及指示灯都处于正常运转的情况，还要根据技术方面的要求标准，对设备进行校准，防止由于设备中的误差存在而导致出现的错误。

实际中，应用GPS平面控制网时，要了解测站的基本情况以及有关方面的信息，这对于高铁施工控制测量工作开展具有重要的价值，因此需要有关方面的专业技术人员明确的接受卫星的数量情况以及数据记录信号的情况，让数据接收机在运行的过程中更加稳定正常，同时在进行数据的测量工作时，还需要专业的技术人员针对现场进行定期的检查，了解现场的状况，防止现场的其他客观因素对于卫星的信号造成影响，让最终获得的测绘数据准确性得到保障

^[2]。

测绘工作开展时需要专业的技术人员存放好手机以及对讲机等通讯设备，防止这些设备对于测绘获得的数据精确度造成影响，此外还需要针对相应的技术人员进行培训，让技术人员能够在操作的过程中更加规范和正确。

利用GPS平面控制网测量高铁施工控制数据信息时，应当按照有关的技术标准控制测量过程中的误差。在完成观测工作之后，第一时间做好数据信息的存储以及记录，并且对数据进行保护，防止产生数据丢失。

使用GPS网进行平差计算的过程中，需要保证相应的计算结果的精确性，使其符合技术方面的要求和标准，使用专用的软件来针对GPS观察到的数据进行统一的基线结算，在基线结算合格之后，确保输出的计算向量文件可以满足GPS平差计算成果的精度要求。

测量的过程中可以使用专用软件来开展网平差的计算，在计算时先计算三维无约束平差，计算的过程中主要是检验GPS平面控制网的精度符合状况，并检查三维向量残差是否合格。在此之后针对二维约束平差进行计算时，可以使用不同的坐标系来分段进行计算，使用本段以及相邻标段两端相对比较稳定的CPⅠ点的二维坐标，将其作为约束点，完成相应的约束平差计算，了解最弱点和最弱边的精度是否符合有关方面的要求和标准。之后针对CPⅠ和CPⅡ控制点，使用GPS复测的过程中，就需要针对不同成果之间的差异进行判断，确保其符合国家方面的要求和标准^[3]。

结语：

总而言之，如今社会的不断发展，让GPS计算技术在工程施工的过程中体现出了良好的应用价值，在施工精度的控制方面具有极大的优势，也产生了更好的效果，因此有关方面的技术人员对于GPS进行了深入的研究，探索这种先进的技术在不同项目中的应用价值。基于GPS平面控制网在高铁施工测量中的实践研究就能够发现，该项技术用于高铁施工控制测量的过程中有利于保证高铁施工工程的质量以及精度，在这个过程中需要相关的技术人员了解GPS控制网的应用原理、应用的特点以及具体应用时需要注意的一些问题，让GPS平面控制网的价值和功能得到充分的发挥，促进高铁施工控制测量工作的顺利开展。提高工程项目的精准度以及工程项目最终的质量。

参考文献：

[1]王伟.GPS平面控制网在高铁施工中的控制测量运用[J].烟台职业学院学报,2021,16（01）:85-88.

[2]冯上朝,刘莎,牛丽娟.GPS平面控制网在高铁施工控制测量中的实践[J].石化技术,2017,24（09）:82.

[3]夏海宁,张帆宇扬,袁德宝,王杰,庞世晨.GPS在高铁控制测量中的精度分析——以西成高铁为例[J].测绘通报,2018,10:117-121.