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1、公路工程控制测量中GPS技术应用研究摘要：在现代公路工程控制测量中，由于其自身 的一些特点和其它的原因，存在工作量大和施工较为复杂的 现象，同时其测量的标准相应的提高了不少，传统的测量方 法已经无法全面的满足这些要求，所以，需要引进最新的公 路工程测量方法。将GPS全球定位技术应用于公路测量的工 作当中，可以不受地形环境的限制，并且具有精度较高、速 度较快、人员工作量少以及全天候工作的特点。GPS的应用 使作业的方法与勘测的手段都发生了改变，不但让勘测的效 率得到有效提高，还进一步促进了我国经济的发展。文章主 要从公路工程控制测量的构成、原理以及自身的特点等角度 简单的介绍了 GPS,并分析了
2、 GPS技术在公路工程控制测量 中的应用。关键词：公路工程测量；测量控制；GPS的应用近些年，我国公路建设业发展迅速，并取得了较大的成 果，我国的公路总里程及等级质量也得到了大幅度的提升。 在公路建设中首要的前提条件就是公路测量，现代化科学技 术日益发展，在公路建设过程中也被运用，特别是GPS全球 定位系统技术，对公路工程的勘察设计有着巨大的帮助。GPS 技术不但运用成本低，测量准确度和工作效率都十分的高。 公路工程自从运用了 GPS技术之后，直接进入到一个综合了 数字化、信息化以及自动化为一体的新时代。随着社会的前 进与发展，人们将对公路建设有更高的期望与要求，在工艺 技术等领域都需要得到革
3、新，因此在公路工程建设过程中 GPS技术的作用是尤为重要的。1概述GPS技术1. 1组成部分GPS主要包好了三个部分：第一，空间部分，在这部分 中共有24颗太空卫星，它们都均匀的分布在6个夹角大约 为60的轨道上，全球任何时间任何地点至少能观测到4颗 卫星；地面控制系统，主要有监测站、主控制站和地面天 线三部分；用户设备部分，主要指的是GPS信号接收机， 主要负责接收所跟踪卫星发出的数据，通过微处理计算机的 分析计算，求得所在位置的详细地理信息。1.2原理GPS技术属于动态型的技术，能够对所确定的测点的三 维坐标进行精度较高的实时测量，在公路建设中具有相当大 的潜力，不管是对导航定位，还是施工
4、动态，亦或是对大型 结构的变形检测等领域，都被广泛应用。以往很多测量方法 都需要在人工解算的基础上才能使精度得到一定的保证，与 其相比，GPS技术凭借其一系列优势显得十分突出，因此， 在公路工程测量控制过程中为提高其测量效率并使得质量 有所提升，非常有必要引进GPS技术加以应用。1.3技术特点 测站之间不需通视，能实现全天候作业。一直以来， 通视问题是都难以解决，而GPS的运用，则不需要通视，如 此使得工作更方便快捷，但为了保证卫星信号不受千扰，测 站上空必须得高度开阔。 定位精度高，距离越长，GPS的优越性越突出，实践 证明在基线小于50KM时，GPS的定位精度高达12X10-6o 观测时间
5、段。基线较短时，快速定位只需几分钟。 提供三维坐标，能够精确地测出测站的平面和高度。 操作简单。GPS技术有较髙的自动化，观测人员只需 做一些简单的安装监视内容，其他工作均由仪器完成。2在公路工程中GPS技术的应用2. 1应用静态测量技术GPS测量的精准度较高，几乎不受环境与距离的影响， 适用于一些地形情况较差的山区和关键工程区等领域，GPS 的测量计算主要是由计算机来完成的，因此缩减了人员的工 作量，大大降低了工作人员的劳动作业强度和失误率，使工 作效率和质量得到了进一步提高，统计相关数据表明，运用 GPS技术测量后的工效要高出常规测量手段3倍；GPS技术 的平面测量与高程测量的准确度是相同
6、的，在以后将建设更 多的山岭公路，传统的几何测量手段已经无法满足要求，在 山区建设公路GPS技术必定是最佳的测量方法。2.2 RTK技术的应用RTK技术就是实时动态定位，它有两种测量方式，即动 态定位方式和快速静态定位方式，这两种方式能够互相的结 合和渗透，可以利用RTK技术进行公路勘测和施工放样的数 据采集工作。 静态定位静态定位技术要求在每个流动站点都要有GPS的接收 机，一边静止观测，一边接收太空卫星及基准站的同步观测 数据，对测站的三维坐标和一周的未知数进行解算，当测量 的精准度符合标准，解算的结果变化稳定，此时才能够结束 观测工作。此类测量方式主要用作加密控制网，如釆用原始 的测量手
7、段，其影响的客观因素太多，在一些条件较为恶劣 的地形上很难进行，然而运用RTK技术能够使这些问题得到 有效解决。随着科技的不断进步，测量定位所用的时间将会 更短。 动态定位在实行测量前应要做好前期准备工作，也就是先在控制 点观测一段时间然后流动站按照先前所设定的采样实施自 动观测，并结合基准站的同步观测数据，以此来确定采样点 位置。在现在，定位的精度十分高，可以精准到厘米，动态 定位技术具有许多常规的测量仪器所没有的独特处，它可以 独立完成纵横断面测量、地形图测绘以及中桩测量等，动 态定位技术在公路工程测量中有广阔的前景。 大比例尺地形图的测绘在以往的测图方法中，首先是在各测区设置控制点，然
8、后再将经纬仪或者全站仪架好，结合小平板测图实行碎部测 量的工作，最后才绘制大比例尺地形图。传统的测法测站和 碎部点之间必须通视，最少需要2个人，在拼图环节如果精 准度不够，还需要返测。这种方法的工作量较大，所花费的 时间较长且速度较慢。然而使用现代的GPSRTK技术测量， 只需要一个人和一台仪器，在碎部点利用几秒钟的时间，就 能够获取碎部点的高一程和坐标。将特征编码输入，回到室 内利用绘图软件就可以迅速的成图。此方法大大降低了测图 难度，釆集的速度较快，不但省时还省力。 道路选线及中线放样在公路选线过程中，一般情况下坚持利用路基、减少对 农田的占用量和房屋的拆迁量的原则，按照勘测设计的规章 制
9、度行事。为了使中线选用能够符合要求，确保公路中线的 精准度，可以利用RTK技术。将RTK的接收机作为流动站， 在一定的距离间收集数据，用另外一个己知的控制点为参 考，将重要的物质准确定位，把获得的数据信息输进接收机 中，再利用CAD制图软件进行选线。放样是采取某些措施， 利用仪器把找好的碎部点在实地进行标定，传统的做法很 多，如全站仪边角放样、经纬仪交会放样等。一般情况下放 样时最少需要2个人合作操作，来回的移动目标，并且要求 点与点之间有良好的通视条件，这种方法效率较低，难度十 分大。如果运用GPSRTK技术放样测量，只需要将点位坐标 输入，靠接收机的提醒能到达任一放样点，不但较为快捷， 其
10、精准度也十分高。 公路纵横断面测量放样在实施公路纵断面测量放样的时候，应首先将变坡点的 桩号、直线正负坡度值以及竖曲线的半径等数据输入数据采 集器中，并保存最后生成的文件。横断面测量放样，应首先 了解横断面处于哪种状态是填、挖或者半填半挖状态，然后 将边坡边度、路肩宽度和路幅宽度等数据输入数据采集器 中，随后保存最后生成的文件。同时，要做好“戴帽”工作, 可以运用有关的软件以及地面线进行自动联接，并计算出土 方量。在绘图软件上画出各个点的横断面以及沿线的纵断 面，由于已经得到了这些数据，因此工作量得到大大的缩减。3结束语在进行公路工程的控制测量过程中，地形、气象水文等 条件都为最基本的考虑因素，其中水下地形的测绘、结构变 形的测量以及施工放样等工作都是重点的考虑因素。所以， 测量的技术与方法特别的重要，GPS技术更新了以前的测量 方法，其具有精准度高和成本低等较多优势，能够处理许多 传统手段无法解决的问题，目前已被广泛的采用，在未来的 公路建设行业发展中，随着科学技术的不断更新与完善，GPS 技术将更加的成熟，并上升至一个新阶段。参考文献：1 董建忠，张悦莲.试论GPS在公路勘测中的应用2 刘俊.GPS技术在公路测量中的应用J.中国高新技术企业，2010, 12 (9)： 165-167作者简介朱佑斌，男，1971. 9,工程师，大专，咸宁师专，从事 测绘专业
