劉 迅，劉 龍

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

公路工程GPS測量技術(shù)的應(yīng)用與分析

劉 迅，劉 龍

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

GPS測量技術(shù)作為一種先進(jìn)的測量技術(shù)因?yàn)槠錅y量速度快、操作簡單方便、測量精度高等一系列優(yōu)點(diǎn)在公路工程勘測中得到了十分廣泛的應(yīng)用。詳細(xì)的分析探討了公路工程GPS測量技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用，以期促進(jìn)我國公路工程控制測量準(zhǔn)確度的進(jìn)一步提升。

公路工程；GPS測量技術(shù)；應(yīng)用；分析

1 GPS測量技術(shù)概述

1.1 測量站之間無需通視

在傳統(tǒng)的測量中，要求測站之間保持互相通視，否則將會(huì)影響測量的結(jié)果。而應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行建筑的勘測則沒有這樣的要求。在應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行測量時(shí)只需要確保測站上方空間的開闊，確保GPS信號(hào)的正常傳播就可以了。

1.2 測量精度高

GPS測量技術(shù)在測量的過程中是利用人造衛(wèi)星發(fā)出的無線電信號(hào)來對(duì)于地表的測量目標(biāo)進(jìn)行定位，然后通過多顆衛(wèi)星之間的聯(lián)系來計(jì)算得出相應(yīng)的位置信息。在衛(wèi)星信號(hào)下，所得出的具體目標(biāo)位置能夠準(zhǔn)確到毫米級(jí)別。一般而言，對(duì)于雙頻的GPS-RTK接收器，其靜態(tài)的基線解算出的精度是:平面3 mm+1 ppm;高程5 mm+2 ppm。并且測量的精確度還會(huì)隨著測量距離的增大而提升。

1.3 測量速度快

應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行測量時(shí)其能夠在較短的時(shí)間內(nèi)得到相應(yīng)的測量結(jié)果，在進(jìn)行控制網(wǎng)的布設(shè)時(shí)，每一個(gè)觀測站僅僅需要觀測35 min左右，在測量過程中如果采用的是靜態(tài)定位法，那么需要的時(shí)間久更短了。一些先進(jìn)的GPS接受器能夠在5 s內(nèi)得出觀測點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)。

1.4 測量結(jié)果全面

應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行建筑的測量時(shí)，能夠準(zhǔn)確的得出觀測站的平面位置以及垂直高度，從而得出準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)，為后期的勘測計(jì)算提供全面的信息資料。

1.5 操作簡單

GPS接收器的自動(dòng)化程度很高，在測量過程中基本沒有專業(yè)的測量要求，在測量時(shí)測量人員只需要安放好接收器，調(diào)好天線并且接通電源就能夠自動(dòng)的進(jìn)行觀測了。在得出觀測的數(shù)據(jù)后通過相應(yīng)的計(jì)算軟件就能夠在較短的時(shí)間內(nèi)計(jì)算得出準(zhǔn)確的坐標(biāo)信息了。其能夠?qū)崿F(xiàn)全程的自動(dòng)化測量，因此在操作時(shí)十分的方便。

1.6 適應(yīng)性強(qiáng)

應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行測量時(shí)不會(huì)受到實(shí)現(xiàn)以及空間的影響，并且在測量過程中一般的天氣對(duì)于測量過程也不會(huì)產(chǎn)生影響。

2 在公路工程中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用靜態(tài)測量技術(shù)

GPS測量技術(shù)的測量精度高，并且基本不會(huì)受到環(huán)境等外界因素的影響，因此在一些山區(qū)、關(guān)鍵性的公路工程中有著十分廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際的公路工程施工測量中，應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行測量能夠有效的提高測量的準(zhǔn)確度，從而減輕施工人員的勞動(dòng)量，提高工程施工的效率。在獲得測量數(shù)據(jù)后所有的計(jì)算通過計(jì)算機(jī)來完成，避免了計(jì)算過程中出現(xiàn)失誤，進(jìn)一步確保了測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。通過比較發(fā)現(xiàn)在公路工程施工中應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行觀測，其觀測的速度是傳統(tǒng)的觀測方法的三倍，并且準(zhǔn)確度也略有提升。因此在未來的公路工程施工測量中，應(yīng)用GPS測量技術(shù)進(jìn)行勘察已經(jīng)成為了必然的發(fā)展趨勢(shì)了。

2.2 RTK技術(shù)的應(yīng)用

(1)靜態(tài)定位

靜態(tài)定位測量在測量的過程中需要確保每一個(gè)測量站都具有GPS接受器，并且在測量的過程中保持靜止不動(dòng)，通過接收器同步接受衛(wèi)星與基準(zhǔn)站的觀測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)測量得到的三維數(shù)據(jù)以及位置數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，直到測量的準(zhǔn)確度符合測量的要求以后才能夠停止測量。這樣的測量方法主要是用來對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行加密，在測量過程中如果以原始的測量方法進(jìn)行測量，會(huì)受到很多外界因素的影響，在一些條件惡劣的區(qū)域根本就無法有效的開展測量。而應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行測量能夠有效的避免這些問題，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

(2)動(dòng)態(tài)定位

進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位之前需要先做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，具體就是要先在觀測點(diǎn)進(jìn)行觀測，觀測完成以后再安裝之前所設(shè)定好的觀測過程進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行自動(dòng)觀測。將觀測的結(jié)果與基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步計(jì)算，從而來得到準(zhǔn)確的采樣點(diǎn)位置。目前，應(yīng)用GPS測量技術(shù)所得到的測量結(jié)果十分的準(zhǔn)確，其可以準(zhǔn)確到厘米級(jí)別。在公路工程施工的過程中，應(yīng)用動(dòng)態(tài)定位技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于地形圖的測繪以及橫斷面的測量，并且還能夠?qū)χ袠哆M(jìn)行有效的測量。

(3)大比例尺地形圖的測繪

在以往的測圖方法中，首先是在各測區(qū)設(shè)置控制點(diǎn)，然后再將經(jīng)緯儀或者全站儀架好，結(jié)合小平板測圖實(shí)行碎部測量的工作，最后才繪制大比例尺地形圖。傳統(tǒng)的測法測站和碎部點(diǎn)之間必須通視，在拼圖環(huán)節(jié)如果精準(zhǔn)度不夠，還需要返測。這種方法的工作量較大，所花費(fèi)的時(shí)間較長且速度較慢。然而使用現(xiàn)代的GPSRTK技術(shù)測量，只需要一個(gè)人和一臺(tái)儀器，在碎部點(diǎn)利用幾秒鐘的時(shí)間，就能夠獲取碎部點(diǎn)的高一程和坐標(biāo)。將特征編碼輸入，回到室內(nèi)利用繪圖軟件就可以迅速的成圖。

(4)道路選線及中線放樣

在公路選線過程中，一般情況下堅(jiān)持利用路基、減少對(duì)農(nóng)田的占用量和房屋的拆遷量的原則，按照勘測設(shè)計(jì)的規(guī)章制度行事。為了使中線選用能夠符合要求，確保公路中線的精準(zhǔn)度，可以利用RTK技術(shù)。將RTK的接收機(jī)作為流動(dòng)站，在一定的距離間收集數(shù)據(jù)，用另外一個(gè)己知的控制點(diǎn)為參考，將重要的物質(zhì)準(zhǔn)確定位，把獲得的數(shù)據(jù)信息輸進(jìn)接收機(jī)中，再利用CAD制圖軟件進(jìn)行選線。放樣是采取某些措施，利用儀器把找好的碎部點(diǎn)在實(shí)地進(jìn)行標(biāo)定，傳統(tǒng)的做法很多，如全站儀邊角放樣、經(jīng)緯儀交會(huì)放樣等。

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[2] 徐招星，劉敬華，江偉勇.探討公路工程中GPS測量技術(shù)的運(yùn)用[J].地球，2014，，17(3):192-193.

[3] 王海平.GPS-RTK測量技術(shù)在公路工程測量中的優(yōu)勢(shì)[J].門窗，2016，19(3):121.

2016-12-11

劉迅(1986-)，男，助理工程師，研究方向：地勘測量。

U412

：C

：1008-3383(2017)07-0079-02