陈治行

（中铁大桥勘测设计院集团有限公司 武汉市 430050）

前 言

卫星导航定位技术是在一个特别选定的精确的坐标系统框架下，通过测量计算测站与多个基准点位之间的空间距离，从而获取测站在空间坐标系统框架中的准确位置的。利用卫星导航定位技术获取的测站空间信息可以有空间坐标、基线向量等多种形式。目前，卫星导航定位技术的空间定位精度能满足很多工程测量应用的需要，因而得到了广泛的应用。

1 GPS测量数据流框架及改进

把GPS技术作为核心技术的大型测量工程项目，其测量成果的数据流框架如图1所示。

不论是加密控制点还是碎步测量点，其核心的数据流都是测站相对于起算点位的相对空间关系的扩展。因此，在控制好测量精度的大前提下，利用GPS测量成果可存储为基线向量这一中间成果的特性，可以把对坐标现势性要求不强、对坐标精度要求不高或者测量技术设计可调整范围大的这三类碎步测量的外业工作提前进行，比如地形测量、水文测量，断面测量等。而这三项工作也正是工作量大、工期长的主要测量工序，因此，改进测量数据流流程框架，对提高测量效率是有很大好处的。改进后的测量成果数据流扩展流程框架如图2所示。

图1 测量成果数据流框架

图2 测量成果数据流扩展流程框架图

2 应用实例

赞比亚MONGU-KALABO公路 （MONGUTAPO段）工程线路全长约34 km，包含大、小桥梁总计30座。项目位于赞比亚西部省的Barotse Floodplain（巴洛兹洪泛平原）上，受赞比西河洪水影响，每年12月至次年7月间，本项目除了线路两端点外的线路全线都被洪水淹没，且区域内平均水深超过2 m，只有零星地势高的村庄在线路两侧分布。项目测区内具备良好测量外业条件的可工作时段仅为每年6～11月。该测量项目的工作量特别巨大，如何通过技术设计提高工作效率尤为重要。

我们在调整测量数据流框架的基础上，以GPS技术为核心技术手段，针对分解后的技术难点在采取了如下技术措施后，保证了本工程各专业间的工作衔接、缩短了工期，圆满完成了测量任务。

（1）空间基准问题。利用GPS甚长基线解算技术可以确定测区在WGS-84坐标框架下的准确位置的优点。在线路两端和洪泛区内的零星岛状区域，每隔5 km左右布设一个框架点，联测测区邻近的IGS框架站，确定了本工程区域在WGS-84坐标框架下的准确位置，并以这些框架点的WGS-84坐标作为后续工作的临时基准。

（2）平面基准问题。由于当地属于测量基础设施落后地区，实地检测后发现，能搜集到的测量起算资料精度不高。因此，在既有测量基准的基础上建立了理论模型严谨的能满足工程施工建设精度要求的工程独立坐标系，作为本次测量最终成果的坐标系统基准。

（3）高程基准问题。在洪水泛滥期的洪泛区进行等级水准测量没有可行性，因此采用了GPS技术测定的大地高结合大地水准面模型的方式，获取初步的高程数据，供精度要求不高的初步设计项目临时使用；待控制测量完成后，再对所有的临时高程测量成果进行统一转换。

（4）工期问题。本工程测区的地势低洼，在雨季是洪泛区，在旱季是广阔的草原和沼泽。若在控制测量完成后，开启碎步测量工作，在当年旱季内完成本阶段测量任务是不可能的。因此，在控制测量正在进行的旱季，利用前期已获得准确WGS-84坐标框架坐标的零星临时控制点，采用GPS-RTK测量方法，提前开启碎步测量工作序幕。以基线向量的形式采集碎部点成果，在控制测量完成以后，对此阶段的全部碎部点成果进行统一的内业处理，获取准确的工程坐标系坐标成果资料。这样的作业方式虽然增加了内业数据处理的复杂程度，但是通过对测量工序数据流框架的调整为整个测量工程项目节省了约两个月的宝贵外业工期。

（5）工序衔接问题。我们在严控测量精度的原则下，多次根据设计单位的需要，把最新的控制测量资料与碎部测量的基线向量成果综合处理，快速整理出版了高精度的临时测量成果，为整个工程进度的有序推进提供了及时的基础测绘保障。

3 结论

测量工作的灵魂是带有精度控制的测量数据流的扩展。站在这个高度，灵活调整数据流扩展的框架，采取有效的技术措施，让很多工期漫长的工序跳出“先整体，后局部”的常规测量框架，可极大地缩短测量工期，带来显著的经济效益和技术效益。

随着以GPS为代表的卫星导航技术的快速发展，在知悉并理解该项技术原理的基础上，灵活运用，充分发掘GPS技术扩展性能好的潜质，可以使测量工程应用在实践中得到长足的发展和进步。

1李征航，黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2005.