全球定位系統(tǒng)應(yīng)用于隧道測量中的研究

張 曦

（重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 永川 402160）

引言

在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過過程中，人們的生活水平也在逐漸的提高，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得我國的交通運輸行業(yè)取得了巨大的發(fā)展，并且我國內(nèi)部之間的各種交流也日益頻繁，由此促進(jìn)了道路交通行業(yè)的發(fā)展。而我國的地形比較復(fù)雜，許多交通道路都需要挖掘相應(yīng)的隧道才能夠形成道路，而隧道的測量工作是隧道建設(shè)工程中必不可少的一項工作。傳統(tǒng)的隧道測量方法常常會因為地形等各種因素而受到限制，使得測量工作顯得非常困難。全球定位系統(tǒng)是一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，將這種技術(shù)應(yīng)用于隧道的測量工作，不僅能夠解決傳統(tǒng)測量工作中存在的困難，還能夠提升測量的準(zhǔn)確度，因此對全球定位系統(tǒng)在隧道測量中的應(yīng)用進(jìn)行研究，有很重要的意義。

一、全球定位系統(tǒng)在隧道測量中應(yīng)用的優(yōu)點

在隧道測量工作中，傳統(tǒng)的測量方法一般都是采用三角測量法與精密導(dǎo)線法進(jìn)行測量。三角測量方法主要是采用了三角形的穩(wěn)定性原理。在測量的過程中，先確定三個點之間的距離，確定某一點O與三個點之間的距離，這樣就能夠確定O點的具體位置，這種測量方法通常都容易受到地形以及通視條件的影響[1]。而另外一種精密導(dǎo)線法在測量的過程中，主要是現(xiàn)在隧道的地面上選擇一系列點，然后在通過測量與計算邊長與角度的方法來得出這些點的水平位置，這種測量方法雖然使用起來比較簡單，在具體的測量過程中容易受到交通以及天氣的影響，并且如果大氣的透明度、溫度以及濕度都會對測量造成影響。

全球定位系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的隧道測量方法而言，采用全球定位系統(tǒng)來進(jìn)行隧道測量具有很多的優(yōu)點。比如說采用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行測量的過程中，不需要進(jìn)行通視，因此在測量的過程中就不會受到通視條件的限制，并且還能夠節(jié)省大量精力。通常采用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行隧道測量時，其精確度主要與基線有關(guān)，一般都是基線越長的情況下，其測量的精度也就越高，同時隨著全球定位系統(tǒng)的改善，短基線測算方法的出現(xiàn)，使得全球定位系統(tǒng)的測量不僅時間短，而且精度高。最后全球定位系統(tǒng)在進(jìn)行地位時采用的是三維形式，使得測量的結(jié)果更加形象直觀，并且全球定位系統(tǒng)所使用的儀器體積小，又不受氣候環(huán)境的影響，因此這種測量方法在隧道測量中有非常顯著的優(yōu)勢。

二、全球定位系統(tǒng)在隧道測量中的具體應(yīng)用

1、隧道概況

本次研究分析主要選取了我國某山脈隧道為例，這個山脈隧道的長度是5462米，整個隧道的地形比較復(fù)雜，進(jìn)出口都是曲線，通視條件非常差，并且交通環(huán)境也不理想，隧道的施工計劃是打算從進(jìn)出口同時開始施工。

2、采用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行隧道測量的設(shè)計

在對這個隧道進(jìn)行測量的過程中，施工單位要先選好全球定位系統(tǒng)的基本指標(biāo)，主要的技術(shù)指標(biāo)包括這幾個方面：衛(wèi)星的高度角應(yīng)該要大于15度、數(shù)據(jù)的采集間隔大于15秒、觀察時間要大于60分鐘、定位幾何圖形強度因子應(yīng)該要小于6、重復(fù)基線數(shù)應(yīng)該要大于5%以及有效的觀察衛(wèi)星數(shù)是6個。具體測量過程中的需要注意的事項包括這幾個方面，首先要將測算點安置在上空障礙物與輻射較少的平坦地面上，防止受到干擾。其次要全球定位系統(tǒng)在測量中，應(yīng)該要讓規(guī)定的基線之間組成一個能夠閉合的圖形，同時要保證每個觀測點上至少通過三條基線，這樣才能夠保證測量的準(zhǔn)確性，并且要選擇一個最好的觀測時間來進(jìn)行觀測，這樣能夠進(jìn)一步提高測量的準(zhǔn)確性[2]。再次就是針對這個山脈的特性，最好是采用網(wǎng)連式測量，這種測量方式主要是指在測量的過程中讓相鄰的點組成的圖形必須要有兩個以上的公共點，這樣就有可能讓兩個圖形發(fā)生重疊，最終增強圖形的強度[3]。最好就是在觀察的過程中，施工人員必須隨時進(jìn)行聯(lián)系，并且要在隧道的進(jìn)出口分別放置接收器，將觀測記錄下來的數(shù)據(jù)及時進(jìn)行處理，并運用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理軟件對相關(guān)的信息進(jìn)行處理，對一些變化量比較大的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行刪除，最終保證隧道策略的準(zhǔn)確性。

結(jié)語：在交通行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，隧道的測量工作將會越來越重要，先進(jìn)的測量技術(shù)是保證隧道工程順利施工的重要保證。通過本文的分析可以了解到，全球定位系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的測量方法而言，擁有更加顯著的優(yōu)勢，并且還能夠為施工單位節(jié)省更多的精力，其測量的準(zhǔn)確性與效率都能夠得到大幅度的提升，因此在隧道測量中應(yīng)用全球定位系統(tǒng)，能夠讓隧道工程取得更加安全與穩(wěn)定的發(fā)展。

[1]陳秀穩(wěn).鐵路長大隧道GPS洞外平面控制測量技術(shù)淺析[J].隧道建設(shè),2010(05).

[2]詹新武,周世健,易志華.GPS靜態(tài)測量在杭州灣跨海大橋中的應(yīng)用[J].地理空間信息,2011(03).

[3]趙鐵懷.GPS技術(shù)在關(guān)角特長隧道控制測量中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(12).