（揚州匯源房地產評估測繪有限公司，江蘇 儀征 211400）

摘要：本文簡要地概括了GPS系統(tǒng)的組成、技術原理以及特點，主要闡述了GPS在道路工程測量中的應用以及具體的操作步驟。GPS測量技術在道路工程測量中的應用顯著地縮短了道路工程前期勘測的時間，有效地提高了測量的精度和效率。

關鍵詞：GPS；道路工程；測量；應用

隨著我國城市建設的快速發(fā)展，城市交通路網也在不斷地完善，因此道路工程在勘測以及施工階段的測量工作也變得越來越復雜，顯著地增加了工作量。在我國的城市建設中，房屋建筑對通視有一程度的影響，傳統(tǒng)的道路工程測量方式已經無法滿足當今快節(jié)奏的測量需求，而GPS技術的出現(xiàn)卻解決了這一難題。

一、GPS技術的概述

（一）GPS系統(tǒng)

GPS系統(tǒng)主要由三部分組成，包括空間部分、控制部分以及用戶部分。其中空間部分的衛(wèi)星距離地面約12000米，衛(wèi)星主要配備了時鐘以及無線電設備，衛(wèi)星主要的任務是播發(fā)數(shù)據(jù)信息，包括時間、星歷以及頻率的改正等?？刂撇糠謩t分布在地球的地面，主要的功能是監(jiān)控衛(wèi)星并向衛(wèi)星上傳數(shù)據(jù)，保證衛(wèi)星能正常地發(fā)送數(shù)據(jù)。而用戶部分的組成部分包括GPS接收機、數(shù)據(jù)處理軟件以及用戶設備，與之相關的用戶設備包括計算機、氣象儀器等。用戶部分的主要作用是接受GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號，然后利用接收到的信號進行導航定位等工作。

（二）GPS技術原理及特點

GPS全球定位系統(tǒng)能實時提供全球任意位置，其原理是對四顆衛(wèi)星發(fā)出的偽距信號，采用GPS接收機對信號進行解碼，然后計算出地球上的絕對位置，從而獲得定位信息。GPS定位技術的基本原理是根據(jù)衛(wèi)星瞬間位置作為起算數(shù)據(jù)，然后確定待測點的位置。GPS測量技術的優(yōu)勢包括：①測站之間不需要通視；②厘米級的精度，定位精度高；③觀測的時間短；④提供三維坐標；⑤操作方便，不受天氣影響，可進行全天候作業(yè)等。GPS在道路工程測量中的應用如圖1所示：

圖1 GPS在道路工程測量中的應用

二、GPS在道路工程測量中的應用

（一）前期工作

GPS在道路工程測量中的前期工作包括：GPS+設置以及已知點數(shù)據(jù)的輸入等。具體的操作步驟為：首先手簿開機，輸入新建作業(yè)的名稱、生成者以及注釋等信息；然后選擇GPS測量的參數(shù)集。需要注意的是工作人員在測量之前，必須確保選擇正確的參數(shù)集，由于每個GPS+設置都是一個工作條件的參數(shù)集，這些參數(shù)與道路工程測量中使用的儀器有一定的聯(lián)系。因此設置GPS測量的參數(shù)集可以根據(jù)使用的儀器型號進行選擇，那么在今后的道路工程測量作業(yè)中只需要選擇已經設置好的參數(shù)集即可。除此之外，其他的設置包括：坐標系統(tǒng)、單位、顯示格式以及儀器報警設置等。最后是在GPS系統(tǒng)中輸入已知數(shù)據(jù)，比如在編輯作業(yè)的界面下，將坐標類型設置為“地面”，然后依次輸入已知點名以及相應的坐標。若將增加的點作為控制點，只需要在“控制點”的框內打勾即可。但如果已知點具有較為精確的WGS84坐標，那么則需要將坐標類型設置為“WGS84”，最后再輸入已知點名及其相應的地方坐標。

（二）外業(yè)測量

在道路工程測量中采用GPS測量前假設測區(qū)內有C01、CO2以及CO3這三點具有地方坐標，但不具備WGS84坐標，本文探討的GPS在道路工程測量中的應用以基準站架設在未知點為例。具體的操作步驟為：首先工作人員在測區(qū)的中央選擇一個未知點，而這個未知點需要滿足的條件為具有一定的高度且視野較為開闊，然后將基站接收機架設在未知點上，對中整平，量取天線高。其次將接收機以及手簿均開機，將手簿與基準站接收機進行連接，新建作業(yè)，工作人員要確保選擇正確的RTK參數(shù)集。再次進入設置GPS或者坐標系統(tǒng)的菜單項，依次輸入點名、天線高度以及測量方式后查看衛(wèi)星的數(shù)量，若衛(wèi)星的數(shù)量在4顆以上，則需要點擊自動定位。此時WGS84框內將會顯示基準站與點的WGS84大地經緯度與大地高，且數(shù)據(jù)處在不斷地變化中，于此同時工作人員將自動定位的按鈕變?yōu)橥Ｖ?。工作人員在確保觀測的時間在60s上后，再點擊停止，如此便成功地將基準站設置成功。最后工作人員將流動站的接收機安裝到高度為2m的對中桿上，并將其架設在CO1上。接收機開機后將手簿與流動站進行接通，然后進入已經建好的作業(yè)中。輸入點名和天線高，需要注意的是測高的方式選擇為“垂高”。當解的類型顯示為“Fixed”時，并且指示位置的精度符合相關測量要求，工作人員則點擊采用，那么點測量工作完成點，采集得到CO1-84。同理可以采集得到C02—84、C03—84。

當選擇的三個控制點均作為轉換點增加完成后，便可以開始進行參數(shù)的轉換。在轉換參數(shù)的過程中要注意是，一般情況下高程與平面的殘差距離不應超過2cm。當坐標轉換工作完成后，坐標系統(tǒng)在投影一欄，將顯示為坐標轉換。

（三）點測量以及點放樣

1、點測量

將流動站的接收機安裝到高度為2 m的對中桿上，并將其架設在待測點上。工作人員在接收機開機后將手簿與流動站進行連接，然后進入已經建好的作業(yè)中，進入點測量。工作人員在電測量的界面中輸入點名和天線高，并將測量方式選擇胃垂高。需要注意的是，當解的類型顯示為“Fixed”，且指示位置的精度符合相關的要求時，則可以點擊采用，完成點測量。

2、點放樣

工作人員在進行點放樣時，首先需要在點放樣的界面中點擊點列表的圖標，調入準備放樣的設計點，然后輸入正確的天線高度以及測量方式，當解的類型顯示為“Fixed”，且指示位置精度符合測量的相關要求時，則可以點擊儲存，保存放樣點。

3、道路放樣

GPS在道路工程測量中的應用中，可以將道路放樣看作無數(shù)個點放樣。工作人員在道路放樣前需要對道路的相關數(shù)據(jù)進行編輯，并輸入道路起點坐標、終點坐標以及轉折點等。

（四）方案選擇

采用GPS在道路工程測量中的測量方法有兩種方案：其一是將基準站架設在未知點進行測量；其二是將基準站架設在已知點，然后利用流動站分別在其他的控制點上進行測量。本文中采用的是第一種方案，此種方案中的基準站可以架設在測區(qū)中央點位上，只需要滿足具有一定高度且視野開闊的位置即可。并且基站架設的越高，電臺信號的傳輸距離也將會越遠，那么信號質量也就越好。視野開闊的位置能確保接收到更多且信號更好的衛(wèi)星，且在測區(qū)中央架設基準站能更好地全面覆蓋在整個測區(qū)，避免頻繁地對基站進行架設。

結論：

綜上所述， GPS測量技術在道路工程測量中的應用，顯著地縮短了道路測量的時間，提高了測量精度和測量效率。

參考文獻：

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[2]周凱，孟鑫，李小林等.淺談GPS在道路工程測量中的應用[J].黑龍江交通科技，2010，33（11）：11-13.