GPS独立平面控制网在“S103线鱼儿沟公路改建工程”的应用

1、GPS独立平面控制网在“ S103线-鱼儿沟公路改建工程”的应用（新疆新纪元公路设计有限责任公司白红玉830000 ）摘要：GPS态相对定位中的高精度、高效益、全天候、不需通视等优点，使人们普 遍采用其来代替（逐渐地）常规的三角、三边、边角等方法，并在理论、实践中取得了 可喜的成果。随着经济的发展，长距离的高等级公路建设越来越多，本文 “S103线- 鱼儿沟公路改建工程”独立坐标系建立中的应用进行探讨。关键词：独立坐标系统；GP6坐标转换1概况本项目为S103线其中的一段，S103线起点K0+000位于岌岌槽子，终点位于鱼儿沟 接S301线，全长123kmi本次改建为其中的一段 K83+460

2、-K126+940段，改建全长 44.51454km。本项目途经区域位于我国新疆维吾尔自治区境内天山山系的中段。项目区 地处东经420 5043 01、北纬87 3787 52之间。路线从海拔2100米艾 维儿沟，下降至海拔800米的鱼儿沟车站。该项目具有路线比较长，高差较大的特点； 2方案选择在公路测量中，根据GB50026-2007工程测量规范要求，测区内投影变形状值不大 于2.5cm/km,因此在测量实践中，根据工程区域所处的地理位置和平均高程，按以下选 择坐标系统。：当边长投影改正量不大于2.5cm/km时，采用高斯正形投影，3带平面直角坐标系； ：当边长投影改正量大于2.5cm/km

3、时，采用投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3。带平面坐标或投影于西安80坐标系或1980西安坐标系椭球面上的高斯正形投影任意带 平面直角坐标系；：投影于抵偿高程面上的斯正形投影任意带平面直角坐标系； 投影长度变形分析将地面观测距离归化到参考椭球面上，其长度变形由下式计算：H 一A S1 = -HmS .1Ra将参考椭球面上边长改化至高斯平面上，其长度变形由下式计算:(2)A S2= -ym2 s2R2有公式（1）, （2）计算得出，选择该区域中央子午线87 30 00，静态数据经过TGO 约束网平差的下结果，选择合适投影面，如下表：每公里变形表表1点名X (m)Y (m)高程（m）每公里变形值（

4、cm）抵偿高GA024763288.942489603.4392008.2841.7001900GA034764309.847491392.3051918.7120.294GA044762893.084491946.5381872.211-0.436GA064762268.764493199.9341805.703-1.480GA054763960.947493280.7411799.97-1.570GJD14761051.31494625.9231750.218-2.352GA074759658.469497506.6531603.7172.4131450GA084759763.681500

5、409.3191523.6211.156GA094755503.679502744.3941418.313-0.497GA104754547.022505078.7421317.265-2.084GA114754133.587505276.2681307.275-2.241GA124749793.195506568.277954.636-0.712800GA134747335.785507809.595884.502-1.813GJD24751680.631508851.3161161.62.412GA144746050.966509101.676843.992-2.405经过计算，推理采用中

6、央子午线87。30 00，抵偿高选择三个不同的抵偿高，建立三个独立网。采用GPS网点中的一点作为挂靠点，其坐标采用约束平差坐标系，采用 该点至另外一点约束平差下的方位作为起算方位，GPS网边长不进行高斯投影，仅投影到测区平均高程面上，进行计算。这样既建立了与约束平差系统之间的关系，又保证了 系统的独立性。3.独立坐标系统的建立已知资料情况1980西安坐标系，6度带第14带，中央子午线：81度，国家三角点托里：X:5091962.07 Y: 701119.70 H: 1085.6 小黑山：X: 5019381.47 Y: 630435.11H: 696.8 ,该区域1: 50000地形图；作业中

7、所依据的规范公路勘测规范JTG C10-2007;国家三、四等水准测量规范 GB 12898-91;1: 500、1: 1000、1: 2000 地形图图式GB/T 79291995;GPS控制网的建立本次E级GPS点预制桩按点号顺序现场混凝土浇注，周围用混凝土敷护，点位埋设 在视野开阔、土质坚实的地方易于长久性保存，有利于作业与联测，但均保证了 GPS点 间至少有1个通视方向。本测区E级GPS测量采用3台Timble 58000GPS攵机按E等精度要求进行同步观测， 观测时按以下要求操作：观测卫星数多于6颗，GDO植小于5,每观测时段大于40min, 观测万元为10s,平均设站率少于1.6次

8、。静态采集的数据采用TGO统一平差,联测完国家控制点后,先将国家控制点换带转 化到3度带，第28带，即中央子午线87度，然后以此3度带坐标为起算点，进行约束 平差，然后选取“抵偿面”的方法，分三段计算出抵偿坐标，用于线路设计；数据成果如 下表2:控制点成果表表2在舁 厅P（点名）抵自卸局程（m坐标系统控制网缩放不动点坐标1900.000X （项Y （项4759658.469497506.653无抵偿坐标抵偿后坐标GA014764973.541489094.2554764975.124489091.749GA024763288.942489603.4394763290.024489601.085

9、GA034764309.847491392.3054764311.233491390.484GA044762893.084491946.5384762894.048491944.882GA064762268.764493199.9344762269.542493198.651GA054763960.947493280.7414763962.229493279.482GJD14761051.310494625.9234761051.725494625.065GA074759658.469497506.6534759658.469497506.6531450.000X (mj)Y (mD47596

10、58.469497506.653无抵偿坐标抵偿后坐标GA074759658.469497506.6534759658.469497506.653GA084759763.681500409.3194759763.705500409.979GA094755503.679502744.3944755502.734502745.585GA104754547.022505078.7424754545.860505080.463GA114754133.587505276.2684754132.331505278.034800X (mj)Y (mj)4749793.195506568.277无抵偿坐标抵偿后

11、坐标GA124749793.195506568.2774749793.195506568.277GA134747335.785507809.5954747335.477507809.7507GJD24751680.631508851.3164751680.868508851.6024GA144746050.966509101.6764746050.497509101.9938GA154745020.851509764.3344745020.252509764.73494、小结通过应用GPS对“S103线-鱼儿沟公路改建工程”的建立实践，并对其进行探讨, 体会是应用GPS技术建立独立坐标系统需考虑以下方面：(1)根据具体的用途和要求选择独立坐标系统的建立方案；(2)设计好GPS控制网图；(3)确定独立坐标系统与国家