探讨公路工程控制测量中GPS的应用

探讨公路工程控制测量中GPS的应用

逯文燕

枣庄市道桥工程有限公司山东枣庄277800

摘要：本文主要对GPS在公路控制测量中的应用进行探讨,为充分发挥其应用价值、更好地满足公路工程控制测量需求略尽绵力。

关键词：公路工程；控制测量；GPS；应用

伴随国民经济增长速度的不断提升，我国公路建设质量标准也得到了有效提高，公路建设与国计民生息息相关，其工程测量效果的优劣也得到了人们的关注。随着改革开放的不断深化，我国公路工程测量事业也得到了极大的发展。将GPS技术应用到工程测量中，可有效提升测量的精确度，更能为工程建设提供强有力的依据。

1、GPS全球定位系统概述

GPS全球定位系统（GlobalPositioningSystem)在公路工程测量中的应用，在最近的两年得到了迅速推广，这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。我们先了解一下GPS系统的组成，工作原理以及在测量领域的应用特点。

2、GPS测量技术的特点

GPS测量技术定位准确、使用时限长、操作便捷且工作效率高，将其应用于测量领域中，其技术优势将得以充分发挥。在测量站间，GPS的应用对通视条件并无过多要求。通常情况下，测站间通视条件是测量工作首先需要考虑的一个问题，受到通视条件的影响，许多测量技术的应用均受到了不同程度的限制。相较之下，GPS测量技术则完全不存在这方面的顾虑，但凡在应用条件下，GPS系统只要能够接收卫星信号，便足以获得准确的测量数据。GPS测量技术能够应用于任何条件，不会受到时间、天气等因素的限制，并能全天候作业，待机时间长。不仅如此，GPS技术还可提供三维坐标，充分满足高精度领域的测量需求。在进行平面测站工作的过程中，GPS测量技术能够准确测量目标地面高程，定位精度较高，可同红外仪相媲美。即便是测量距离较远，其测量结果的准确性依然有保障，不会受其影响。借助GPS技术建立控制网的过程中，各测站点观测时间通常为30~40分钟，相较之下，借助GPS快速静态定位法，则能极大地缩短这一观测时间，且最短观测时间可达2秒。考虑到GPS测量技术附有自动化操作功能，可以实现对卫星信号的自动、连续性接收，操作便捷，极大地减轻了测量人员的工作强度。在科学技术飞速发展的今天，GPS接收机的自动化水平也有了突破性的进展，仪器设备越来越小，而系统功能则日趋多元化，操作便捷，工作效率高。在实际操作过程中，测量人员仅需将GPS接收机天线调试完毕后，连接电源、打开开关，便能获得大量观测数据。测量人员通过对这些数据的采集与整合，最终推算出测量目标的三维坐标，定位准确度高，为后期相关工作的开展奠定了良好的开端。

3、公路测量GPS技术的具体应用

3.1GPS静态测量

在观测之前，下载卫星星历文件以编制GPS卫星能见度预报表并选择最佳观测期。制定切实可行的观测计划，实现观测站与交通通信的最佳配合，提高工作效率。定位方法根据接收机的类型决定是使用静态定位还是快速静态定位。每个观测周期的定位时间根据定位方法，接收机的类型和卫星接收条件来确定。当有效卫星观测次数大于5时，每个静态定位周期的定位时间可以确定为45-60min；快速静态定位是必需的。每个周期的定位时间可以确定为15到25分钟。

3.2GPS动态测量

在测量之前，需要在控制点等待几分钟才能执行初始化，然后流动站可以以预定的采样间隔自动执行观测。这种定位模式需要在流动期间连续观察卫星并丢失锁定。必须初始化。动态定位模式可完成公路勘测阶段的地形图测量，中桩测量，断面测量，垂直测量地面测量等。测量4?5s，精度可以达到2?4cm，并且整个测量过程不需要看，与常规测量设备（如全站仪）无法比拟的优点。

3.3GPS高程测量

由于GPS测量是基于WGS-84坐标系中的位势高度以及以大地水准面为基准面的正常高程，因此两者之间存在高程异常。如果需要正常高程，则必须测量一定数量。基准（通常至少6分）。通过拟合计算，计算要确定的点的高程以找出要确定的点的高程。采用RTK技术，只要参考点有高精度高程，流动站测得的高程误差一般小于5cm，可以完全满足地形测绘和中桩测绘。它可以大大提高工作效率，产生良好的经济效益和社会效益。

4、公路工程GPS测量管理方法

4.1操控管理

GPS技术以计算机平台为中心，综合运用GPS动态模型对空间信息，公路结构，区域环境和数据资源进行全面整合，建立符合计算机运行标准的视觉模型。与传统的高速公路结构相比，GPS高速公路模型实现了多元化转型，为用户提供了更为全面的操作平台，利用数据系统进行智能数字化操作，对高速公路空间进行了精细分析和处理。同时，作为信息化测度的一部分，高速公路信息的转化具有广泛的控制价值。根据科技转化模式，可以进一步实现公路交通发展和转换机制的建设。

4.2数字管理

目前，GPS技术主要用于公路测量，公路测绘，水文测量等。利用计算机完成图像处理，建立了具有可视化特征的数字平台。在高速公路建模发展趋势下，GPS技术是高速公路可视化的主要技术。利用GPS平台实现数据集成操作，降低了公路结构转换的难度，进一步掌握了公路区域的原始数据，为建设提供了可视化模型参考。

4.3技术管理

面对公路测量信息化发展趋势，需掌握信息技术应用要点，提出切实可行的公路测量模式。我国公路交通发展迅速，为国民经济建设与发展提供综合性保障。为了进一步实现资源优化利用机制，结合公路测量存在的问题，总结公路测量的技术性要点，提出切实可行的开发建设对策。基于GPS测量机制指导下，要引导交通树立科技化测量模式，按照资源分布与开发要求进行综合调度。

5、GPS技术用于公路测量优势

5.1智能化

高速公路调查可以促进区域工程建设，根据公路结构布局的特点建立网络平台，实现高速公路结构调查的一体化建设。公路交通是现代城市规划的主体工程。综合控制基于区域交通发展机制，有助于提高测量操作的完整性。在高新技术的指导下，智能测量已成为行业的先进趋势，从多种科技视角实施自动化改造，利用智能技术辅助实际操作，这些都是改善项目转型的切实可行的途径处理。智能化体现了高端技术创新的要求，也是推动自主创新的必然决定。

5.2系统化

公路测量对现场施工有指导作用，按照施工过程进行综合整治有助于提高区域交通发展水平。同时，系统化的操作也可以实现测量操作的整合。根据现代技术应用标准，系统必须从多个方面进行重构，以便更好地完成测量操作。例如，在GPS技术快速发展的情况下，利用GPS系统搭建了一个测量操作平台，实现了操作过程的建模系统和可视化，提高了公路测量作业的效率。

5.3定向化

GPS技术是高速公路测量的新模式。在推广阶段面临体制问题，特别是缺乏专门的技术体系，导致公路结构技术测量的失效。流量站在观测期间不必保持连续观测卫星。一般用于测量精度高，如控制网络加密等，如果采用常规的测量方法，受到客观因素的影响，在苛刻的自然条件下执行较困难的地区，而使用RTK快速静态测量比静态测量和常规测量起到事半功倍的效果。单点定位仅需要5到10分钟，这比静态测量所需的时间少1/5。

结语

测量工作的开展有多种方法可以应用，而每一种方法都有其自身的适用范围，需要结合到具体的情况并考虑到方法应用的局限性。与传统的测量方法与技术相比，GPS应用于测量控制工作，其优势体现在多个方面，无论是在测量的精度方面或者是测量工作的效率方面。但是技术总会有其局限性，将该项技术应用于测量工作之中，同样需要考虑到其存在的不足，并在实际应用的过程中通过有效的措施进行规避，以此来确保控制测量工作结果的有效性与可靠性，为后期工作进行奠定坚实的基础。

参考文献

[1]朱佑斌,李梅.公路工程控制测量中GPS技术的应用分析[J].中华民居(下旬刊),2014(2).

[2]王建兵,羊正娟.公路工程控制测量中应用GPS的探讨[J].文摘版:工程技术,2015(36).