水利水电工程测量中高等级GPS控制网精度评定

水利水电工程测量中高等级GPS控制网精度评定

罗海坤

粤水电建筑安装建设有限公司

摘要：近年来，我国科学技术的飞速发展，带动了GPS技术的进步，我国GPS测量技术逐步取代了传统的测角网、测边网、边角网等技术。但是，高等级GPS控制网精度评定的规定在我国行业规范中却没有涉及，在施工作业中，只能参考相关规范进行工作，本文以结合工作实践为主，探讨水利水电工程测量中有关于高等级GPS控制网精度评定。

关键词：GPS；控制我精度；水利水电工程

1GPS网等级的划分和适用范围

（1）在《全球定位系统测量范围》中相关规定，见表1。

表1全球定位系统测量范围》中GPS网在我国的等级划分和适用范围

根据水利水电工程测量中的主要特点，高等级GPS控制网主要运用在施工控制网、构筑物的变形监测、主要建筑物、近坝岩体变形监测等，它们的点位分布的距离略小，平均点之间的距离大约为1km。从表1中可以看出，只从距离方面进行分析，只有E级网与之适合，但是E级网的可适用范围和控制网精度不符合水利水电工程的测量要求。

（2）《水利水电工程测量规范》中有关规定，见表2

表2《水利水电工程测量规范》中GPS网等级划分和适用范围

从表2中可以得知，《水利水电工程测量规范》中，关于GPS测量的规定并没有涉及，因此，关于高精度GPS控制网在上述规定中也不太适合使用。

（3）《水利水电工程测量规范》中，关于非GPS测量的基本平面控制测量等级划分有着相关要求：“非GPS测量的基本平面控制的等级划分，分为二等、三等、四等、五等”；关于“专用平面控制网测量”在水利水电工程测量规范》中有着边角法测量技术的相关要求以及精度指标，关于“专用平面控制网测量”的等级划分，分为专一、专二、专三、专四。但是其中并没有对GPS测量有涉及到相关规定的精度指标和技术要求。“专用平面控制网测量”中的一类和基本平面控制的二、三等，基本接近于水利水电工程中高等级GPS控制网精度等级。

2高等级GPS控制网的精度评定依据

目前，在水利水电工程中高等级GPS控制网并没有相关的规范作为施工依据，那么，如何对高等级GPS控制网测量结果的精度进行评定？如果按照国家规范对其执行，那么从适用范围和布网方案等方面不能满足GPS控制网精度的规范要求；如果按照水利规范对其执行，那么只规定了无约束或者有约束平差后的闭合环精度和弦长精度，关于“专用平面控制网测量”的相关规定也并未涉及。因为原始的边角测量技术和专业GPS测量技术在测量尺度的测量原理上都有着本质的区别，所以水利水电工程中高等级GPS控制网精度的测量，不能把专业GPS测量规范或者边角测量规范的技术规定进行完全套用，这是不符合水利水电工程测量现实的。

所以，对于水利水电工程测量中高等级GPS控制网精度的评定，一方面要考虑到工程中实际所需，另一方面还要兼顾到精度的要求。对于高等级GPS控制网中的关键点要按照相关规范严格执行，达到工程所需，对于高等级GPS控制网中的非关键点不需要完全套用相关规范执行。只要把高新技术应用到实际工程中，又可以兼顾工程所需，才能节省经费和时间。

3高等级GPS控制网的精度评定实例

（1）项目概况

位于新疆伊犁河南岸乌孙山北麓山前洪积倾斜平原上，利用水利枢纽在南岸实施干渠工程，在南岸干渠工程中，八十一大板隧洞工程是中部控制性工程，八十一大板隧洞工程全长33千米，其中共设置3个支洞口主要以掘进机施工为主，钻爆发施工为辅。平面施工控制网等级要求为二等；控制网点数为25座；控制网实测方式为GPS；控制网观测时段要求每时段同步时间不少于90分钟；控制网解算软件有LeicaSKIPro2.3GPS处理软件、上海天测GPSnet4.0处理软件等。

（2）精度统计及分析

对所测外业成果进行了相关计算，最后成果采用上海天测GPSnet4.0处理软件和LeicaSKIPro2.3GPS处理软件进行解算，如果两种软件最后解算的成果都符合要求时，以上海天测GPSnet4.0处理软件的解算结果为准。

使用GPS空间网平差的目的是可以全面考核网内部的精度量。平差计算利用上海天测GPSnet4.0版本平差软件进行计算，利用平差计算后得出的各基线边长相对精度来看，79.6%的边长相对精度可以达到1/100万以上，具体数据，见表3。

表3边长相对精度

（3）精度评定

根据二等的平面等级控制网的要求：一，最弱相邻点的边长相对误差要小于相关规范规定的数值，该GPS控制网精度符合此项规范要求；二，按照相关规范，该GPS控制网精度相当于专四的要求，而专四中最弱点点位误差要小于±10mm，该控制网中大皇帝三角点位误差有14mm，此项不符合相关规范要求；三，根据相关规定，该GPS控制网精度除了适用范围、平均边长没有达到相关要求外，其他各项精度指标全部符合相关规范规定。经过各位专家的分析讨论后，一致认为该项目符合相关规范要求，最后结果可以满足工程所需，成果等级评定为优秀。

4结论

水利水电工程中高等级GPS控制网的精度评定不能只从发型的相关规范考虑，要满足前提条件能达到工程所需后，一方面考虑行业规范要求，另一方面考虑GPS专业规范要求。不能就行业规范的等级划分与GPS专业规范的等级划分相比。即使在一定条件下能达到相关规范中的等级也不能一概而论，要具体问题具体分析，根据实际工程情况，把相关规定灵活运用起来。在我国目前发展的形势看，水利水电工程测量中高等级GPS控制网精度的评定只能把相关规范当做参考。

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