謝心磊

（江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院立達(dá)科技開發(fā)總公司 江西省 贛州市 341000）

GPS高程轉(zhuǎn)換在公路高程控制測量中的應(yīng)用研究

謝心磊

（江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院立達(dá)科技開發(fā)總公司 江西省 贛州市 341000）

高程控制技術(shù)在公路測量中有重要的作用，隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，在公路高程控制測量中引入GPS技術(shù)己經(jīng)是一種重要的趨勢。利用它可以求得GPS點(diǎn)的高度。本文將就GPS高程轉(zhuǎn)換在公路搞成控制測量中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)探討。

GPS；高程轉(zhuǎn)換；公路高程；控制測量；研究

1 公路高程測量與GPS發(fā)展的概況

在公路工程測量中，必須遵循“先整體后局部、從高級到低級”的測量原則，在點(diǎn)位測量、縱橫斷面測量、中線點(diǎn)放樣之前必須進(jìn)行平面控制測量和高程控制測量。進(jìn)行公路高程控制測量的目的是獲得測區(qū)控制點(diǎn)的高程，為路線提供統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)，為后續(xù)的測量工作提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

2 基于GPS技術(shù)的公路高程控制測量

最初引入GPS技術(shù)在公路測量工程中主要是進(jìn)行公路控制測量。公路控制測量由于線路長而且已知點(diǎn)較少，且對測量的精確度要求較高，傳統(tǒng)的測量技術(shù)和設(shè)備難以滿足要求。而GPS技術(shù)在很大程度上能夠很好的解決這一難題。

2.1 GPS技術(shù)的優(yōu)勢

GPS高程技術(shù)在公路控制測量中的運(yùn)用主要體現(xiàn)在通過靜態(tài)相對定位GPS技術(shù)建立線路高精度控制網(wǎng)，以保證測量能夠滿足毫米級精度要求。

2.2 基于GPS高程技術(shù)的公路測量

近年來，隨著GPS動態(tài)定位技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS高程的RTK定位技術(shù)也逐漸成熟，RTK定位技術(shù)，是一種實(shí)時差分測量技術(shù)，具有定位精確度高、觀測時間短，全天候作業(yè)、效率高，并能提供三維坐標(biāo)，數(shù)據(jù)安全可靠。RTK定位技術(shù)可以采用靜態(tài)方法快速建立總體控制測量，并根據(jù)測量結(jié)果繪制帶狀地形圖，以滿足路線平面、縱面測量的需要。

實(shí)時動態(tài)（RTK）定位有快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種測量模式，兩種定位模式相結(jié)合，在公路工程中的應(yīng)用可以覆蓋公路測量、施工放樣、監(jiān)理和GIS（地理信息系統(tǒng)）前端數(shù)據(jù)采集。

快速靜態(tài)定位模式：在觀測中流動站在流動過程不必保持對衛(wèi)星的連續(xù)觀測。一般應(yīng)用在精度比較高的測量中，如控制網(wǎng)加密，若采用常規(guī)測量方法，受客觀因素影響較大，在自然條件比較惡劣的地區(qū)實(shí)施比較困難，而采用RTK快速靜態(tài)測量，則比靜態(tài)測量和常規(guī)測量起到事半功倍的效果。單點(diǎn)定位只需要5～ 10min，不及靜態(tài)測量所需時間的1/5。

動態(tài)定位：測量前需要在一控制點(diǎn)上靜止觀測數(shù)分鐘，進(jìn)行初始化工作，之后流動站就可以按預(yù)定的采樣間隔自動進(jìn)行觀測，這種定位模式在流動過程中，需要對衛(wèi)星連續(xù)觀測，一旦失鎖則必須進(jìn)行初始化。動態(tài)定位模式在公路測量階段可以完成地形圖測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面地面線測量等工作。測量4～5s，精度就可以達(dá)到2～4cm，且整個測量過程不需通視，有著常規(guī)測量儀器（如全站儀）不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

此外，RTK定位技術(shù)還可以通過中線測設(shè)和構(gòu)造物放樣等方式，滿足各種場合的公路工程測量工作的需要，并且速度較快，還可以將測量精度提高到厘米級，提高觀測質(zhì)量，形成新的線路測量系統(tǒng)。

2.3 基于GPS技術(shù)的橋隧形變測量

由于橋、隧的形變監(jiān)測對測量的精確度要求非常高，而GPS高程測量技術(shù)憑借著其測量的精確性、準(zhǔn)確性，已成為橋、隧的形變監(jiān)測方面的主流技術(shù)。GPS高程技術(shù)運(yùn)用于橋隧形變測量主要是來源于美國研制的以GPS為基礎(chǔ)的路橋觀測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過利用GPS的高精度定位技術(shù)來進(jìn)行橋、隧的形變監(jiān)測工程。目前我國也逐漸開始使用GPS技術(shù)進(jìn)行橋隧的形變監(jiān)測的嘗試。但是目前我國在利用GPS高程技術(shù)進(jìn)行橋隧形變測量還不成熟，相關(guān)的技術(shù)要求不到位，高技術(shù)專業(yè)人才還比較缺乏。

2.4 人才和設(shè)備的問題

現(xiàn)階段，我國在公路施工測量方面施工測量人員的專業(yè)性不足，素質(zhì)差，不能滿足公路施工測量的專業(yè)性要求，對施工測量儀器的操作不科學(xué)，不注重儀器的保修；這就需要我們充分重視公路測量的科學(xué)性要求，加強(qiáng)公路工程測量中的組織、領(lǐng)導(dǎo)和監(jiān)督管理，采取有效地措施加強(qiáng)測量人員的技能培訓(xùn)，提高測量人員的綜合素質(zhì)，從根本上保證測量的準(zhǔn)確性。

測量的儀器落后，已不能滿足測量的精確性要求；此外，測量的質(zhì)量控制體系不完善，存在著質(zhì)量控制不嚴(yán)格等現(xiàn)象，這些方面的問題已經(jīng)嚴(yán)重的影響了我國公路測量的準(zhǔn)確性和公路施工的整體質(zhì)量，我們要積極引進(jìn)一些國際先進(jìn)的測量設(shè)備，達(dá)到測量的硬件要求，加強(qiáng)對公路測量工程的監(jiān)督控制，積極復(fù)測關(guān)鍵的測量工序，加強(qiáng)校核工作，以保證測量水平的整體提高。

3 結(jié)語

綜上所述，GPS在公路測量中的應(yīng)用，對公路的測量產(chǎn)生了革命性的變革，極大地提高了測量精度和測量效率，特別是實(shí)時動態(tài)（RTK）定位技術(shù)將在公路測量、施工和后期養(yǎng)護(hù)、管理方面將有廣闊的應(yīng)用前景。

[1]劉明學(xué).GPS高程轉(zhuǎn)換在公路高程控制測量中的應(yīng)用研究[D].長安大學(xué)，2012.

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1673-0038（2015）37-0308-01

2015-8-15