建筑施工密集区控制点用GPS定位测量方法与流程

本发明涉及一种定位测量方法，尤其是涉及建筑施工密集区控制点用gps定位测量方法，属于测绘工程技术领域。

背景技术

测量环境的产生：在路桥建筑及市政工程施工建筑中，其施工场地往往都不是方方正正的，很多地方都是狭窄而且成带状分部，如街道的马路，越岭隧道的横洞洞口位置，越岭隧道的斜井位置，以及长大桥梁位置等,例如在城市车站控制点布设时，由于周围都是高楼,空旷场地有限，控制点布设只能沿着马路呈带状布点才能达到通视条件；在狭长山谷中，或者长大隧道斜井施工洞外控制点布设时，由于受到高山以及茂密树林的影响，空旷场地有限，施工场地均受到限制，在测量放线中，常规测量只能布置二个控制点，控制点数量为二个时，在待测区域内自由设站，将全站仪架设在未知点处，分别在两点作为后视点架设棱镜，全站仪能够自动计算测站点的坐标，但是此时没有多余的检核点，测站点的坐标精度不能予以评定。如果其中一个控制点受到破坏，施工测量将逼迫终止，得重新开始埋设控制点，重新做控制网测量，浪费施工时间，妨碍施工进程，降低放线效率，没有多余点进行检核测量，结构物的放样精度也得不到保证。

目前建筑施工一般会在控制区域布置三个控制点，但是由于施工场地狭小，大都成条状分部，控制点之间距离过小，基线解算是不合理的，没办法满足相邻点之间距离大于400米的情况，不能进行组网观测以及平差计算，直接影响到施工的质量与进程。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种建筑施工密集区控制点用gps定位测量方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1.已知坐标控制点的布设：在待测区域以外围布设四个已知坐标控制点，四个已知坐标控制点分别标记为gps1、gps2、gps3和gps4,gps1，gps2布设在待测区域1的前侧，gps3和gps4布设在待测区域1的后侧，gps1、gps2、gps3和gps4中任意二个点之间的距离约2000～4000米；

步骤2.分时段组网和数值解析，其中组网为综合网，综合网包括分网一和分网二，分网一和分网二均分n个时段进行组网，其中n=1、2…n，n为正整数，每个时段的时长40～90min，每个时段为一个子网，分时段组网和数值解析均包括以下步骤：

步骤201.对分网一进行分时段组网同步观测包括以下过程：

步骤2011时段组网时，在gps1和gps2处分别架设一台第一gps接收机，然后在待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm1^’和jm2^’，其中gps1、gps2、jm1^’和jm2^’任意两点之间的距离300～400米，gps1、gps2、jm1^’和jm2^’组成1时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤2012.n(n为>1的偶数)时段组网时，jm2n-3^’和jm2n-2^’处分别架设一台第一gps接收机，然后jm2n-3^’和jm2n-2^’前侧的待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm2n-1和jm2n，其中，jm2n-3^’、jm2n-2^’、jm2n-1和jm2n中任意两点之间的距离300～400米，jm2n-3^’、jm2n-2^’、jm2n-1和jm2n组成n时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

n(n为>1的奇数)时段组网时，jm2n-3和jm2n-2处分别架设一台第一gps接收机，然后jm2n-3和jm2n-2前侧的待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm2n-1^’和jm2n^’，其中，jm2n-3、jm2n-2、jm2n-1^’和jm2n^’中任意两点之间的距离300～400米，jm2n-3、jm2n-2、jm2n-1^’和jm2n^’组成n时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤2013.多次重复步骤2012，若待测区域1内加密点结束的点号为jm2n-1^’和jm2n^’则结束时段组网的点号为jm2n-1^’、jm2n^’、gps3和gps4；若待测区域1内加密点结束的点号为jm2n-1和jm2n则结束时段组网的点号为jm2n-1、jm2n、gps3和gps4；将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤202.对分网二进行分时段组网同步观测包括以下过程：

步骤2021时段组网时，在gps1和gps2处分别架设一台第一gps接收机，然后在待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm1和jm2，其中gps1、gps2、jm1和jm2任意两点之间的距离300～400米，gps1、gps2、jm1和jm2组成1时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤2022.n(n为>1的偶数)时段组网时，jm2n-3和jm2n-2处分别架设一台第一gps接收机，然后jm2n-3和jm2n-2前侧的待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm2n-1^’和jm2n^’，其中，jm2n-3、jm2n-2、jm2n-1^’和jm2n^’中任意两点之间的距离300～400米，jm2n-3、jm2n-2、jm2n-1^’和jm2n^’组成n时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

n(n为>1的奇数)时段组网时，jm2n-3^’和jm2n-2^’处分别架设一台第一gps接收机，然后jm2n-3^’和jm2n-2^’前侧的待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm2n-1和jm2n，其中，jm2n-3^’、jm2n-2^’、jm2n-1和jm2n中任意两点之间的距离300～400米，jm2n-3^’、jm2n-2^’、jm2n-1和jm2n组成n时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤2023.多次重复步骤2022，若待测区域1内加密点结束的点号为jm2n-1^’和jm2n^’则结束时段组网的点号为jm2n-1^’、jm2n^’、gps3和gps4；若待测区域1内加密点结束的点号为jm2n-1和jm2n则结束时段组网的点号为jm2n-1、jm2n、gps3和gps4；将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤3.将步骤2中储存的所有数据组成同一个网络采用常规方法进行数值解析，得到jm1^’、jm2^’、…jmm^’、jm1、jm2、…jmm的位置坐标；

步骤4.放样点平面位置的放样：根据步骤3中获得的jm1和jm1^’、jm2和jm2^’…jmm和jmm^’的位置坐标，采用常规方法对放样点平面位置进行放样，已知坐标控制点、jm1和jm1^’、jm2和jm2^’…jmm和jmm^’处均设置有供第一gps接收机或第二gps接收机架设的观测墩，采用全站仪对放样点的平面位置进行放样，全站仪设站jm1为测站点jm2和jm2^’为后视点…jm1^’为测站点jm2和jm2^’为后视点，或者架设在待测区域的任意点处使用四个点进行后方交会。

本发明与现有技术相比步骤简单，设计合理，且投入成本低，在狭小的施工场地实施优化测量方案，在建筑施工区域内可用于设站的控制点都在四个以上，全站仪通过已知后视点设站或后方交会等方法进行设站可以灵活运用，有多余的第三点进行放样检核，其中一个控制点的位置出现偏差，后续的放样点检核很快被发现，通过分网使待测区域内均能够覆盖进行组网，避免产生无效控制点，确保放样点的精确度。

附图说明

附图1为本发明控制点的布设示意图。

图中gps1、gps2、gps3、gps4是设计的起算点，是已知坐标点，jm1、jm1′、jm2、jm2′、jm3、jm3′、jmn和jmn′为未知点，jm1和jm1′是一对点，jm2和jm2′是一对点，jm1至jm2，jm1至jm2′，jm1′至jm2和jm1′至jm2′300～400米。

附图2为本发明分网一的布设示意图。

图中以一个测区加密8个控制点做出说明，gps1、gps2、gps3、gps4是设计提供的起算点，jm1′、jm2′、jm3和jm4为本次测量组网观测的未知点，jm1、jm2、jm3′和jm4′不是分网一的布设测量点。

附图3为本发明分网二的布设示意图。

图中以一个测区加密8个控制点做出说明，gps1、gps2、gps3、gps4是设计提供的起算点，jm1、jm2、jm3′和jm4′为本次测量组网观测的未知点，jm1′、jm2′、jm3和jm4不是分网二的布设测量点。

附图4为本发明综合网的布设示意图。

图中以一个测区加密8个控制点做出说明，gps1、gps2、gps3、gps4是设计提供的起算点，jm1、jm1′、jm2、jm2′、jm3、jm3′、jm4、jm4′都是测量组网的未知点。

具体实施方式

下面通过实施例及附图，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

步骤1.已知坐标控制点的布设：在待测区域外围布设四个已知坐标控制点，四个已知坐标控制点分别标记为gps1、gps2、gps3和gps4,gps1，gps2布设在待测区域1的前侧，gps3和gps4布设在待测区域1的后侧，gps1到gps2距离为2500米、gps1到gps4距离为4000米、gps2到gps3距离为3800米，gps3到gps4距离为2800米；

步骤2.分时段组网和数值解析，其中组网为综合网，综合网包括分网一和分网二，分网一和分网二均分5个时段进行组网，其中n=1、2…5，n为正整数，每个时段的时长60min，每个时段为一个子网，分时段组网和数值解析均包括以下步骤：

步骤201.对分网一进行分时段组网同步观测包括以下过程：

步骤2011时段组网时，在gps1和gps2处分别架设一台第一gps接收机，然后在待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm1^’和jm2^’，其中gps1、gps2、jm1^’和jm2^’任意两点之间的距离均不小于300m，gps1、gps2、jm1^’和jm2^’组成1时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤2012.n(n=2)时段组网时，jm1^’和jm2^’处分别架设一台第一gps接收机，然后jm1^’和jm2^’前侧的待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm3和jm4，其中，jm1^’、jm2^’、jm3和jm4中任意两点之间的距离均不小于300m，jm1^’、jm2^’、jm3和jm4组成2时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

n(n=3)时段组网时，jm3和jm4处分别架设一台第一gps接收机，然后jm3和jm4前侧的待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm5^’和jm6^’，其中，jm3、jm4、jm5^’和jm6^’中任意两点之间的距离均不小于300m，jm3、jm4、jm5^’和jm6^’组成3时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

n(n=4)时段组网时，jm5^’和jm6^’处分别架设一台第一gps接收机，然后jm5^’和jm6^’前侧的待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm7和jm8，其中，jm5^’、jm6^’、jm7和jm8中任意两点之间的距离均不小于300m，jm5^’、jm6^’、jm7和jm8组成4时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤2013.待测区域1内加密点结束的点号为jm7和jm8，则结束时段组网的点号为jm7、jm8、gps3和gps4，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤202.对分网二进行分时段组网同步观测包括以下过程：

步骤2021时段组网时，在gps1和gps2处分别架设一台第一gps接收机，然后在待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm1和jm2，其中gps1、gps2、jm1和jm2任意两点之间的距离均不小于300m，gps1、gps2、jm1和jm2组成1时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤2022.n(n=2)时段组网时，jm1和jm2处分别架设一台第一gps接收机，然后jm1和jm2前侧的待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm3^’和jm4^’，其中，jm1、jm2、jm3^’和jm4^’中任意两点之间的距离均不小于300m，jm1、jm2、jm3^’和jm4^’组成2时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

n(n=3)时段组网时，jm3^’和jm4^’处分别架设一台第一gps接收机，然后jm3^’和jm4^’前侧的待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm5和jm6，其中，jm3^’、jm4^’、jm5和jm6中任意两点之间的距离均不小于300m，jm3^’、jm4^’、jm5和jm6组成3时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

n(n=4)时段组网时，jm5和jm6处分别架设一台第一gps接收机，然后jm5和jm6前侧的待测区域1内架设两台第二gps接收机，每台第二gps接收机所处的位置记为jm7^’和jm8^’，其中，jm5、jm6、jm7^’和jm8^’中任意两点之间的距离均不小于300m，jm5、jm6、jm7^’和jm8^’组成4时段的分网，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤2023.待测区域1内加密点结束的点号为jm7^’和jm8^’，则结束时段组网的点号为jm7^’、jm8^’、gps3和gps4，将第一gps接收机和第二gps接收机所采集的数据传输到计算机进行储存，完成该时段的观测；

步骤3.将步骤2中储存的所有数据组成同一个网络采用常规方法进行数值解析，得到jm1、jm1^’、jm2、jm2^’、jm3、jm3^’、jm4、jm4^’、jm5、jm5^’、jm6、jm6^’、jm7、jm7^’、jm8和jm8^’的位置坐标；

步骤4.放样点平面位置的放样：根据步骤3中获得的jm1、jm1^’、jm2、jm2^’、jm3、jm3^’、jm4、jm4^’、jm5、jm5^’、jm6、jm6^’、jm7、jm7^’、jm8和jm8^’的位置坐标，采用常规方法对放样点平面位置进行放样，检核控制网的测量精度。

jm1、jm1^’、jm2、jm2^’、jm3、jm3^’、jm4、jm4^’、jm5、jm5^’、jm6、jm6^’、jm7、jm7^’、jm8和jm8^’处均设置有供架设仪器的观测墩，观测墩上设置有强制对中装置，观测墩可为混凝土观测墩或者钢制观测墩，优选的为混凝土观测墩，混凝土观测墩的平台上埋设有供测量仪器安装的中心连接螺旋装置，中心连接螺旋装置优选的爱用防锈额铜质材料，增加了连接螺旋装置的耐久性，前期在观测墩上架设gps接收机，分时段进行数据采集，后期架设全站仪对施工区域构筑物进行放样使用。

利用全站仪已知点设站的功能对相邻四点（jm1、jm1^’、jm2、jm2^’）进行灵活运用，全站仪架设在点jm1,可以把jm2^’和jm2都作为后视点设站，同理：在jm1^’设站，后视为jm2^’和jm2；在jm2^’设站，后视为jm1^’和jm1；在jm2设站，后视为jm1^’和jm1,在对放样点的平面位置进行放样时有多余观测，通过灵活运用jm1、jm1^’、jm2和jm2^’在四个位置进行设站；同理：相邻四点有jm2、jm2^’、jm3、jm3^’......jm7、jm7^’、jm8和jm8^’,利用全站仪后方交会设站的功能，对放样点的平面位置进行放样，全站仪可架设在施工区域1的任意点处，可以根据仪器架设位置选择观测jm1、jm1^’、jm2、jm2^’、jm3、jm3^’…jm8和jm8^’中的任意三个相邻点进行后方交会设站，对其他点进行放样，验证设站的解算精度，保证数据放样的精度。

以上所述仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。