鄧國偉蔣雷雨

(綿陽市川交公路規(guī)劃勘察設(shè)計有限公司 四川 綿陽 621000)

GPS測量在高原高海拔地區(qū)公路測量的應(yīng)用

鄧國偉1蔣雷雨2

(綿陽市川交公路規(guī)劃勘察設(shè)計有限公司 四川 綿陽 621000)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，全球信息化進(jìn)程不斷加快，GPS技術(shù)也逐漸滲透到人們的生產(chǎn)生活當(dāng)中。其中，高原海拔地區(qū)的測量利用GPS技術(shù)，也更加方便、準(zhǔn)確。本文從GPS的概念入手，分析GPS測量應(yīng)用于高原海拔地區(qū)公路測量中的優(yōu)勢以及目前存在的問題，同時依據(jù)這些問題提出可行的改善建議，旨在使GPS測量技術(shù)更好地運(yùn)用到高原高海拔地區(qū)的公路測量當(dāng)中，使高原高海拔地區(qū)的實際情況得到更準(zhǔn)確的判斷，為以后的規(guī)劃設(shè)計提供見識性的基礎(chǔ)。

GPS測量；高原高海拔地區(qū)；公路測量應(yīng)用

一、什么是GPS

GPS，簡稱全球定位系統(tǒng)，它能利用衛(wèi)星定位，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的定位和導(dǎo)航，具有全方位、全天候、全時段、高精度的特點，能夠精準(zhǔn)地提供全球人所處的三維位置，并進(jìn)行導(dǎo)航指示、計時等。GPS技術(shù)在很大程度上使全球信息化水平得到了明顯提高，也逐漸滲透到了人們生活中的方方面面。不僅如此，對公路測量方面，GPS也起了很大的幫助和促進(jìn)作用，尤其是平面控制測量中，GPS是最好的選擇。[1]

二、GPS測量應(yīng)用于高原高海拔地區(qū)公路測量中的優(yōu)勢

高原高海拔地區(qū)的自然條件與平原地區(qū)有很大不同，地質(zhì)結(jié)構(gòu)也有很大差異，高原的海拔高度通常都在1000米以上，地形較為開闊，有完整的大面積隆起地區(qū)。在氣候特點上，高原高海拔地區(qū)由于地勢較高，因此和平原地區(qū)相比，高原高海拔地區(qū)的氣壓較低，含氧量較少，受到日照的時間更長，太陽輻射也較多。

而GPS測量的就是通過GPS接收機(jī)，測定出某一點的經(jīng)緯度、海拔三維信號，測量者通過不同的站點，就能夠獲知不同的定位，并通過可知的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的測算。GPS技術(shù)在高原海拔地區(qū)公路測量方面，具有無可比擬的優(yōu)勢。

（一）不受天氣影響

這里所說的不受天氣影響，是指正常范圍內(nèi)的天氣變化，如晴天、下雨、濃霧等，并不能成為妨礙GPS測量的決定性因素。因為它不像普通測量方法那樣需要用肉眼去進(jìn)行觀測和調(diào)試，而是通過衛(wèi)星導(dǎo)航定位，以無線電接收的定位數(shù)據(jù)信息，對測量環(huán)境的要求不那么苛刻。

（二）攜帶便捷

相對于傳統(tǒng)的測量方式，GPS測量所需要的設(shè)備更少，攜帶更方便，并且操作起來也更簡單，通過簡單的按鍵指令就能達(dá)成，不像傳統(tǒng)的測量方式那樣需要攜帶和搭建繁重復(fù)雜的設(shè)備、進(jìn)行長時間的調(diào)試和觀察以避免誤差。而在高原高海拔地區(qū)，通常交通運(yùn)輸較低海拔地區(qū)不便，攜帶繁重的儀器設(shè)備進(jìn)行測量很不方便。

（三）抗干擾性強(qiáng)

GPS測量與傳統(tǒng)測量方式的原理不同，因而具有更強(qiáng)的抗干擾性。因為其信息傳輸載體是無線電，定位則以衛(wèi)星為基礎(chǔ)，因此在測量上，點位通視情況帶來的影響很小，天氣、地域等地理影響也不大，因此相應(yīng)的，GPS測量的結(jié)果相對于傳統(tǒng)測量方式更準(zhǔn)確。[1]

（四）測量便利

利用全站儀、經(jīng)緯儀等儀器設(shè)備要求測站與點間必須通視，其測量精度不均勻，隨視距長度的增加精度降低；而GPS測量不需要彼此通視，能遠(yuǎn)距離傳遞三維坐標(biāo)，不會產(chǎn)生誤差累積。而在高原高海拔地區(qū)，地形較開闊，植被覆蓋也相對于平原地區(qū)較少或較矮小，在具有良好的GPS信號且精度要求不是太高的地區(qū)，利用GPS測量具有很好的優(yōu)勢。

總而言之，GPS測量較傳統(tǒng)測量方式而言，所應(yīng)用的范圍更廣，因為衛(wèi)星定位遍及全球，也無需受時間與氣候的限制，基本上任何時間段進(jìn)行測量，結(jié)果都不會出現(xiàn)誤差，結(jié)果較 s為精準(zhǔn)，操作起來也更加簡單方便，可以說，GPS測量具有全球性、高精度、高速度、操作靈活簡便的優(yōu)勢。

三、GPS測量應(yīng)用于高原高海拔地區(qū)公路測量存在哪些問題

隨著時代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，GPS測量技術(shù)也逐漸應(yīng)用到高原高海拔地區(qū)的公路測量工作當(dāng)中。但是GPS測量在高原高海拔地區(qū)，卻依然存在一些問題和局限性。[3]

（一）測量精度問題

GPS測量雖然在平面測量中能夠得到較高的精度，但是在高程測量中，還很難達(dá)到公路測量基平測量的精度要求。在公路基平測量中，各控制點平面坐標(biāo)可以采用GPS測量的方法測得，而高程坐標(biāo)依然利用水準(zhǔn)測量測得起高程值來作為線路基本高程控制。同時，需要精確測量的地形地物點等，GPS測量也無法達(dá)到精度要求，必須利用全站儀等儀器設(shè)備進(jìn)行測量。

（二）安全問題

高原高海拔地區(qū)一般都相對于平原地區(qū)天氣較為惡劣，時常有暴雨、暴雪、大風(fēng)等惡劣天氣，且天氣情況多變，同時大氣稀薄，測量人員容易缺氧。并且在高原高海拔地區(qū)，通常交通運(yùn)輸較低海拔地區(qū)不便，一旦出現(xiàn)安全問題，實施施救不方便。而GPS測量測量時，需要測量人員走到對應(yīng)的點位上進(jìn)行測量，測量人員存在安全隱患。

面對上面這些容易出現(xiàn)的問題，可以通過以下這些措施解決。首先，在高原高海拔地區(qū)的測量工作開始之前，要對所測量地區(qū)的地理環(huán)境、地質(zhì)條件、天氣狀況等做細(xì)致的了解和準(zhǔn)備，并針對這些狀況進(jìn)行合理的測量工作安排，將測量時間安排在氣候適宜的時間段，避免在測量中遇上惡劣天氣，影響測量進(jìn)度，也無法使測量人員的安全得到保障。同時，在項目區(qū)域內(nèi)進(jìn)行全區(qū)域的靜態(tài)控制測量，布設(shè)相應(yīng)的控制網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)觀測，可以統(tǒng)一全區(qū)域平面和高程坐標(biāo)，使 GPS測量的高程誤差得到相應(yīng)的減小。

四、結(jié)語

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)應(yīng)用到了越來越多的領(lǐng)域。高原高海拔地區(qū)的自然條件與平原地區(qū)有很大不同，地質(zhì)結(jié)構(gòu)也有很大差異，由于其特殊性，使得高原海拔地區(qū)的研究更有價值。高原高海拔地區(qū)的變化與建設(shè)都影響到未來的大氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等，認(rèn)真做好高原高海拔地區(qū)的測量，對人類認(rèn)識自然環(huán)境、保護(hù)自然環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著極為深遠(yuǎn)的意義。相較于傳統(tǒng)測量方式，GPS測量更適用于高原高海拔地區(qū)的測量，因為GPS測量不容易受天氣影響而改變測量結(jié)果，在操作上也更加簡單便利，不需要傳統(tǒng)測量那么繁瑣復(fù)雜的設(shè)備，受到的外界干擾更小。由于GPS測量在高程測量方面還不甚成熟，因此在高原高海拔地區(qū)的GPS測量過程中，還要注意做好測量前的各項準(zhǔn)備，從而更好地分析高原高海拔地區(qū)的各項實際情況，并進(jìn)行相應(yīng)的發(fā)展安排部署，為我國的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

[1]謝世杰,潘寶玉.GPS測量的對流層誤差[J].地礦測繪,2004,20(2):1～3.

[2]賀英魁.響水礦區(qū)四等 GPS網(wǎng)精度分析 [J].地礦測繪,2004,20(2):37～39.

[3]曹起銅,楊燕,黃新祥.GPS高程測量應(yīng)用于跨山水準(zhǔn)測量的探討[J].地礦測繪,2004,20(4):15～16.

U45

B

1007-6344（2017）02-0042-01

鄧國偉，男，1980年8月，四川省綿竹人，本科，工程師，主要從事道路勘察設(shè)計工作。

蔣雷雨，男，1987年6月，四川省北川羌族自治縣人，本科，工程師，主要從事測繪地理信息工作。