公路工程测量中GPS的有效应用研究

李虎

近年来，GPS测量技术已被应用到很多领域。尤其是在公路工程测量方面，用GPS技术测量，结果的精准度和工作效率都有效提升，解决了传统测量方法无法解决的天气、通视等影响工程作业的严峻问题，对我国公路工程建设发展起到了至关重要的作用。

一、GPS技术概述

1.系统构成

21颗工作卫星和3颗备用卫星平均分布在6个轨道平面，平均高度是20200千米，轨道与平面的夹角大约55o。卫星向用户不断发送定位导航信号，其中关于卫星位置的数据，促使卫星变成了一个可以移动的点。地球上任何一个地方在任何时间，只要高度角超过15o，都能够观测到6颗卫星。

2.工作原理

GPS地面监控站包括主控站、3个注入站和5个监测站。每个监测站将自己的监测数据发给主控站，由主控站对这些数据进行整理、分析、计算，最后将编制好的数据输入到对应的卫星存储器中。GPS用户设备包括GPS接收机、处理数据软件和终端设备。接收机可以获得信号，从而有效跟踪卫星，然后将交换、放大的处理信号输入计算机软件求出GPS接收机的中心坐标。

3.技术特点

各检测站必须保证上空高度开阔，才可以全天候作业不需要通视。距离越长，GPS的精准度越高，GPS的优越性越强。若提供三维坐标，就可以在很短时间内测出检测站的平面和高度。

二、公路工程测量中GPS技术应用研究

1.静态测量技术的应用研究

（1）勘察路线和选择GPS地址。测量时，需要工程人员初步勘察此条路线的走向，再细心观察选择沿线，最好结合附近路线GPS高等级站点的位置信息，最后确定GPS站点的具体位置。

（2）设计科学合理的GPS站点控制网。作业时，根据要修建公路的等级、沿线地形、卫星定位情况、精确度要求等，综合设计科学合理的GPS控制网。

（3）选择合适的GPS站点和埋石。按照有关参数说明及技术要求选择合适的、能够有利于使用其他方法进一步扩展和联系的GPS站点。

（4）安装测量仪器进行观测。观测各点的卫星数量是否达到规定要求。在外作业观察时，要求观测时间不小于半小时，观测到的有效卫星数量多于4个。

（5）处理观测数据。观测作业结束后，将GPS观测到的数据依次输入计算机，利用软件处理分析数据的质量。

（6）将GPS控制网加密。首先要对首级GPS控制网进行加密。其次要确保分段线路的每段附和导线都把GPS点作为起始和终止点。

（7）用计算机计算出此条线路的导线坐标和平差。

2.RTK技术的应用研究

实时动态定位RTK技术，有动态定位和快速静态定位两种能够互相结合渗透的方式。在测量过程中，施工人员主要利用RTK技术进行公路勘测和施工放样的数据采集。在参考点上设置一台接收机，用该参考点连续观测卫星，接收机接收卫星信号和基准站的观测数据，用计算机软件处理两种数据得出测量精度与三维坐标。工程人员使用该方法可以监测待测点的数据质量与基线观测结果，结合待测点精确度要求和观测时间长短，有效减少无用观测，提高工作效率。在勘测公路阶段，该方式能够完成地形、横断面等测量工作。

在公路工程测量中，将GPS静态定位方式和动态技术有效结合，可以更加精确高效地测量公路平面，有效提高工作效率。

三、小结

在公路工程测量中应用GPS技术，被更多工程人员认可。GPS测量精确度高，几乎不受环境和距离的影响，适用于地形情况不好的山区公路工程，能很大程度缩短工期，减少工作量，降低劳动强度和错误率，提高整个工作效率和工作质量。据统计，运用GPS技术后的工作效率是用常规测量方法的3倍多。在山区路线建设过程中，气象、地形等都是最基本的考虑因素，所以，测量技术与方法是十分重要的，GPS技术是最佳选择。

参考文献：

[1]李桂文.公路工程测量中GPS高程拟合的应用探讨[J].江西建材，2016（1）.

[2]杭磊，李浩.公路工程测量中GPS-RTK测量技术的应用优势[J].建筑技术开发，2016（3）.

[3]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，2014（2）.

[4]路鵬.公路工程测量中GPS的应用分析[J].科技创新与应用，2014（9）.

[5]武晓东.工程测量中GPS的有效应用[J].产业与科技论坛，2013（12）.

（作者单位：山西交通技师学院）