1、1浅谈 GPS 技术在高速公路工程测量中的应用摘要：GPS 技术在高速公路工程测量中的应用，是公路测量的一项革命性的技术革新，对高等级公路的勘测手段和作业方法产生了革命性的变革，极大地提高了勘测精度和勘测效率。本文从对 GPS 系统的组成和特点着手，具体的阐述 GPS 在高速公路测量中的应用。 关键词：GPS；公路测量；高速公路；应用 中图分类号：P258 文献标识码：A 文章编号： 最近几年，全球定位系统在公路工程测量得到广泛应用和迅速推广。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。就高速公路工程测量而言，由于公路工程测量测区
2、大、线路长、沿线地形复杂多样，所以传统测量方法虽精度高，但劳动强度大，周期长、效率低，同时成本较高。随着GPS 测量技术精度水平的不断提高以及研究的不断深入，近年来，利用GPS 实时动态定位技术进行高精度的实时定位与快速放样等一整套关键技术逐渐成熟，并在实际工作中得到较好应用和检验。 1 GPS 系统的组成及优势 GPS 系统由三大板块组成，分别是空间卫星星座、地面监控站及用户设备，具有以下优势： 1.1 定位精度高一般双频 GPS 接收机基线解精度优于红外仪精度，为 5mm+1ppm。但总体而言，GPS 测量精度与红外仪相差不多，GPS 测量2的优越性随着距离的增大表现出来。实验证明，在小于
3、 50km 的基线上，其相对定们精度可达 1210- 6，而在 100km500km 的基线上可达 10- 610- 7。 1.2 测站之间无须通视 测量学发展历程中，一直受测站间相互通视难题的困扰。对与测量技术人员来说，在地形复杂的地区找通视点尤其困难。利用 GPS 测量使得测站之间无需通视。因此，选点更加灵活方便，但是为了便于接收信号测站点附近必须保证宽阔。 1.3 操作简便 高自动化是 GPS 测量的一大特点。现在 GPS 接收机已变得越来越小，并且智能操作也更加简单。这对观测人员的技术水平要求不像以前那么严格了。测量仅是将天线对中、整平，量取天线高，打开电源即可进行自动观测。利用数据处
4、理软件处理相关数据后测点的三维坐标即可得出。而如卫星的捕获、跟踪观测等其他测量工作也全部由仪器自动完成。 1.4 观测时间短 每个测站上的观测时间在采用 GPS 布设控制网时，一般可控制在在30min40min 左右。快速静态定位方法的采用大大缩短了观测时间。例如使用 Tmi ble4800GPS 接收机的 RTK 5 秒内即可求得测点的三维坐标。1.5 全天候作业 GPS 可在任何时间和任何地点连续地时行施测，不受天气和地理环境的影响，这也是很多施测单位和技术人员选用 GPS 测量的主要原因。 32 GPS 技术的基本原理 建立无线数据通讯是实时动态测量的保证，RTK 技术的原理是取点位精度
5、较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的实时观测数据。随机处理软件根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和点位测量精度。这样用户就可以解算结果的收敛情况。根据待测点的精度指标，确定观测时间。从而减少冗余观测，提高工作效率。3 GPS 在高速公路工程测量工作的应用 公路工程的测量主要应用了 GPS 的两大功能：一是静态测量，另一个是动态测量。 3.1 GPS 控制网建立的过程 对与路线走向，在收到测绘任务后首先进行的初步调查和了解。落实 GPS 点的位置，确定可不可以在测线附近进行复测
6、（利用高水平的 GPS点） 。根据道路等级，沿线地形地貌，地理环境布局 GPS 控制网。并且根据经营卫星接收的各种因素优化设计精度要求。加密。因为作为道路主管控制的 GPS 控制网，要求必须使用其他测量方法在每一个 510 公里处布设一个点。实际上只有三个 GPS 观测点可架设 GPS 仪器观察，确定三个点的坐标。根据本身通常用于测量道路最佳的接收器的特点，同时可以观察到 4 个 GPS 点，这样可以大大加快了测量速度范围。 GPS 点的选线和控制点，选择点和易于使用和申请后，根据规格埋石，埋后做好标记。常见的 4 个 GPS 点观测时间，有效观测卫星总数应满足监管要求，一般观测时间和观测卫星
7、有效数量的规定外，应符合规范的要求在同行4业中观察到适当水平。 外业观测结束后，GPS 数据传入计算机，使用适当的数据处理和数据分析软件，进行实地观察，一般过程分为基线解算和检查的 GPS 控制网平差计算两个步骤。然后，接收与处理软件作相应调整，不同类型的接收和处理软件，在不同的格式生成的数据，但通过国际标准格式（RINEX）转换，然后根据不同格式的数据结果精确数据，按照每一个模型选择软件和调整的结果，要求精度高，这是选择软件最简单、方便的处理方法。最好能提供一个调整的全面报告，人性化的调试，并最终获得数据处理的更好的结果。首级 GPS 控制网，使用全站仪测量附合导线加密路线的 GPS 点分布
8、划分成几个部分，每个部分分别连接导线测量，以确保每个部分连接导线开始 GPS 点，并最终对 GPS 点。最后，每个连接遍历数据传输到电脑的角度，从调整，得到最终的结果。 3.2 动态 GPS 技术在公路工程测量中的应用 动态 GPS 技术在公路勘察中主要在实时动态定位技术方面进行公路勘察。实时动态定位技术是基于载波相位观测值的实时差分全球定位系统（RTDGPS）技术为基础，这是 GPS 测量在公路工程技术突破，有广阔的发展空间，实时动态定位系统（RTK 技术）由一个基站和流动站，无线数据通信实时动态测量，原则是保证是作为参考点。作为一个通过无线电发射设备，同时接收卫星信号，安置接收的卫星接收机
9、站的连续观测的基准站接收机，采取精确控制点的位置，观测数据基站。根据计算结果相对定位的原则，实时三维坐标站和测量精度，使用户能够实时监控的测试点数据的观测和基线解算结果，根据精确规格的测试缩短观测时5间，从而减少冗余观测，提高了工作效率。 GPS 静态定位和动态结合的方法，在工程单位可以有效的完成公路平面控制测量精度。施工中使用传统的方法和 GPS 技术与生产过程相结合，可以大大降低工作成本，提高工作效率。跟踪能力与发展的 GPS 初始化时间越来越短，以及越来越高的准确性，越来越强的可靠性并且具有良好的价格优势。预先控制和测量过程中，对施工程单位的复杂问题带来极大的方便。 通过 GPS 技术在
10、公路工程测量中的应用做了分析研究，概括起来就是：具有精度高，其业务摆脱距离的限制，非常适合国家大地严重受损地区，地形复杂和困难地区以及全国重点 GPS 运营项目区。GPS 测量可以大大提高工作质量和取得的成果，这是不受制于人为因素，由微电子技术，计算机控制整个操作完成，自动记录，自动数据采集和预处理，自动调整处理。GPS 可大大降低劳动作业强度，减少了该领域的工作量，提高运营效率，与一般的测量效率相比 GPS 的调查工作效率高出三倍;对 GPS 测量精度高的平面测量同高精度 GPS 测量一样，特别是在当前公路逐渐向山地丘陵，区域延伸，实施常规的几何水准有困难，因为这些地区的地理条件和地形复杂。
11、 4 GPS 高程测量的是一个有效的方法，GPS 在公路上测量中存在广阔的发展前景 4.1 具有精度高，其业务的距离限制，非常适合国家大地严重破坏的地区，地形复杂和困难的领域，以及在关键国家 GPSoperation 项目区。 4.2 GPS 测量可以大大提高质量的工作和取得的成果，这是不是由其他因素的控制，微电子技术，计算机控制整个操作是完整的，自动记6录，自动数据采集和预处理，自动调整加工。 4.3 全球定位系统，可以大大降低劳动作业强度，减少该领域的工作量，并提高运营效率，GPS 调查工作效率与测量效率高出 3 倍; 4.4 测量精度高，表面的 GPS 测量与高高精度 GPS 测量，逐步向山区和丘陵，特别是在道路，规则的几何标准的区域扩展困难，因为这些地区复杂的地理条件和地形。 GPS 高程测量是有效的方法，GPS 测量在公路上，有广阔的发展前景。 参考文献 1武建华,辛红芳. GPS 在秦岭隧道群控制测量中的应用J.北京测绘,2008,(01) 2陈睿. GPS-RTK 技术在地质勘查工作中的应用J. 北京测绘, 2010,(03) 3金玲玲. GPS 在高速公路工程测量中的应用J. 安徽建筑, 2010,(02
