浅析GPS在地下管线测量中的有效应用
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【摘 要】由于地下管线测量的难度系数较高，因此要紧抓地下管线的测量工作，力争实现标准化与制度化目标，积极地在基础建设工程中推广建设gps技术，从而促进测量技术的发展。笔者将在本文详细地剖析GPS在管线控制测量中的运用，并明晰GPS技术在管线测量中的运用原理，经过一番测量以此达到较好地控制建筑工程项目的质量的目标。
【关键词】低下管线；应用；GPS；测量
一、引言
由于基础建设、经济建设的不断发展，使得建设工程项目对于低下管线提出的要求愈来愈高。事实上，在基础建设工程当中，地下管线测量占据着相当重要的位置，且不可被取代。再加上地下管线测量过程中有很多难题，这无疑就会使测量工作变得愈加重要。
在管线测量工作当中，务必要遵循测量工作的标准化与制度化原则，在同时要严守施工规范与要求，规范化明晰管线测量人员的职责。经过具体地剖析与研究在地下管线测量工作当中GPS技术的有效应用质量控制及应用原理等，对地下管线测量工作当中的GPS技术展开一系列的研究与讨论。
二、在地下管线控制测量工作中GPS技术的应用原理
随着全球定位系统技术（又称GPS技术）在我国的不断普及与发展实时动态善分RTK测量实施技术的发展也正趋于成熟。RTK技术要想充分发挥出其测量成效并高效跟踪测量数值，只需具备4至5颗卫星相位即可。
在测试过程中，实时动态差分施测系统需遵循如下工作原理：应先将全球定位系统信号接收器安设在测试基站，然后连续测量全部的可检测到的系统卫星，测量之后再通过无线电设备把测量到的数据传送至施测站，由施测站结合无线电接收设备的情况对急诊传输的施测设备进行接收，尔后依据系统相对定位理论对整周模糊度未知数进行实时结算，最后求算出施测站的精度及其三维坐标体系。事实上，RTK系统的构成要素有数据传输设备、全球定位系统接收设备以及软件系统三个，假使在测量时选用快速静态施测模式，那么只需具备四至五颗卫星相位施测值在二十千米范围内跟踪测量就可确保测量精度高达一至二公分，且其适用于全部地下管线控制测量。
测试之前，我们应先暂停几分钟，但具体暂停时间得视具体情况而定。然后对设备进行初始化，再由移动站依据预先设置的测量间隔对其进行自动地测量。而在地下管线控制测量当中，动态定位模式也同样有着很好的发展前景。它不仅仅具备常规的测量仪器不可比及的优势，其技术还会不断地发展与进步。目前在工程测量范围内，GPS与电子计算机均得到了普及，如此促使地下管理的测试效率得以大幅提升。此外，依靠把GPS实时测量的高程、三维坐标、角度准时传至计算机内，应用空间数据处理软件产生地面图与断面图，同样也能把设计的高程数据及三维坐标输到GPS中从而在很短的时间内对角度与坐标进行放样，进而大幅减少人工计算的工作量及失误率，并提升测量工作的精确度与效率。
三、在地下管线控制测量当中GPS技术的有效运用及其质量控制
因GPS定位技术集成本值小、速度快、测控网布点灵活度好、精度与效率高、施工条件便捷等优势于一身，故其在地下管线控制测量领域内得以广泛普及和运用。当然，GPS技术也可应用一次性布测量控制网的方案，如此的话，不仅能够大幅提升管线探测的施工技术，还能减少测量控制网的加密层次。除此之外，GPS定位技术所创建的测量控制网店在使用性能上以及精度上均能达到管线探测控制测量的基本标准。但是，针对GPS测量控制网，我们不仅要检验GPS测量控制网的一致性及已知点的可靠性、可信度，还务必要检验测量控制网的各项指标。只有如此，才能够避免出现由于测量控制网的约束平差造成测量控制网点的精度下降而不达标的情况。
笔者在本文主要从平差支护的点位中误差、同步环、异步环闭合差、重复观测边等诸多方面来对GPS测量控制网观测精度进行考核与剖析，并对比分析地面测量控制网点与GPS测量控制网点的一致性。
1、GPS测量控制网的几项考核指标
GPS测量控制网重复基线观测当中误差大约为±0.005m，高于允许值0.029m，其相差最大为0.012m。而1异步环相对闭合差f要比3×10-6还笑，比1∶330 000的精度要高，同步环相对闭合差f的精度比1∶500 000更优，其值要小于2×10-6，在这当中，其闭合差最大为0.030m。从这当中我们不难发现，在地下管线测量当中的各项指标均能够满足GPS测量控制网的精度的要求。
2、地面测量控制网点与GPS测量控制网点的一致性
在测量地下管线时，我们一定要保证GPS测量控制网和地面测量控制网点一致。为此，本文就方位因子与尺度因子作考核分析。通常情况下，GPS测量控制网观测系统可以经过WGS-84大地坐标系统转至Bj54平面坐标系统，然后依靠参数的转换这一环节转换坐标系。实际上，GPS测量控制网的观测边长与其地面测量控制网点间存在着下列关系，即：
K=ΔS/S=Δζ/R
在这一公式当中，ΔS表示的是GPS测量控制网点的观测变成同地面测量控制网点的已知边长之间的差值，而S则表示对是地面测量控制网点的已知边长；R代表的是地球的平均半径；ζ则表示观测边两点之间的平均高程异常值。从这个公式当中，我们可得出：当两个K值相当接近的时候，地面测量控制网的已知点坐标数据的可信度高、可靠性强，这也就意味着此观测基线是正确的。然而，若两个K值存在很大的差距，则表明观测边长不正确抑或是地面点的标志或上述两者间一定有个粗差存在。经对地面测量控制网已知点的坐标及GPS测量控制网的坐标进行对比剖析，与GPS测量控制网观测的精度相比，地面测量控制网点的精度大概是1∶40 000，最少低1个数量级；若GPS测量控制网的公共点和地面已知点当中的个别点的坐标兼容性不佳，要尽可能地避免GPS测量控制网店出现变形与扭曲，切忌因此影响到GPS测量控制网的精度。所以说我们务必要在GPS测量控制网约束平差当中择出一个和GPS测量控制网观测结果相近的测量点，并且把它视成地下管道测量的约束点与起算点。
四、GPS对地下管线测量的实际应用分析
1、备齐有关资料数据
之所以要备齐有关资料数据，主要是为了给测量地下管线这一工作的开展提供方便。一般而言，要备齐测图过程中要运用到的六个D级GPS点、地下管线探查时绘制好的管线分布草图、测量区域比例为1：1000的地形图。
2、安设基准站
在挑选基准站时，为了不阻挡卫星信号从而给测量精度造成影响，我们务必要保证地面和GPS的天线平面之间有一个角度存在，同时要避免基准站被高大的建筑物所遮挡。另外，值得注意的是，在作选择时，应尽量让基准站离微波站、通讯线、高压线以及变电站等电磁波辐射源远一点，保证在可接收到5颗卫星的条件下流动站还能够运转正常。当然，我们还应当尽可能地减小作业半径，从真正意义上提升测量精度，确保作业半径低于五公里。
3、测量管线点
在测量地下管线点的时候，应择出卫星数五颗或五颗以上的、卫星比较好的时段开展作业，同时，要确保高程较差与平面较差都小于五厘米，单独测量点两次，要不然就再重新测试。针对那些不达标的地下管线点则应选取GPS测量模式构建图根控制点，以全站仪开展碎部点的数据采集工作。为了给测站检查及定向检查创造便利的条件，应尽可能地提升地下管线的测量准确度、不断减少累计误差，促使其工作效率大幅提升。
五、结语
在地下管道工程项目不断增加的大环境下，人们对于地下管线控制测量的期待与要求愈来愈高。为此，我们务必要把GPS技术广泛运用到地下管线控制测量工作当中，积极改善其测量技术，尽可能地在基础建设当中发挥出GPS技术的效用，从而给我国地下管线控制测量技术的变革及不断发展打下良好的基础。
参考文献
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