GPS测量技术及其在公路施工中的应用

王永新

廊坊市第二公路工程处，河北 廊坊 065000

GPS测量技术及其在公路施工中的应用

王永新

廊坊市第二公路工程处，河北 廊坊 065000

先对GPS技术进行了概述，接着分析了GPS测量技术在公路施工中的应用，最后谈到了要加强测量技术类人员的培养，提升GPS技术于公路测量上应用。

GPS测量技术；公路施工；应用

GPS给公路的施工提供一个崭新定位的测量手段，GPS的定位技术具有成本低、速度快、精度高等优点，并且应用GPS的静态相对的定位技术，可布设精密的工程控制网，可用于隧道施工控制、桥梁工程，使用GPS的实时动态(即RTK)类定位技术可进行各种桥梁动态的监测和道路的施工放样。

1 GPS概述

1.1 GPS的构成

GPS是由用户设备、地面监控站以及空间卫星星座这三部分所构成的。GPS的用户设备是由GPS的接收机、数据处理的软件和它的终端设备组成。GPS的地面监控站是由遍布于全球一个主要控制站、三个辅助站与五个监测站所组成。GPS的空间卫星星座是由21个工作卫星与3颗在轨备用的卫星所组成，这24颗卫星平均分布于6个平面之内。

1.2 GPS的定位系统特点。观测时间短，定位精度高，观测站之间无需通视，仪器的操作比较简便，可全天候全球进行定位。

2 GPS测量技术在公路施工中的应用

2.1 GPS的公路测量的准备工作

在应用GPS实行公路测量的时候，需首先在测量工作之前做足基础准备的工作，收集好公路工程的相关资料，准备好《公路隧道的勘测规程》、《公路桥位的勘测规程》、《公路的勘测规范》、《公路桥涵的施工技术规范》、《公路路基的施工技术规范》、工程的《招标文件》和施工设计的图纸与测设的成果之类的资料。拟定测量作业的计划，组织相关的测量人员于工程的设计方案进行分析评价。最终来选择符合公路的工程特点GPS的测量技术来进行公路的工程测量。当前公路的工程测量里大多使用常规的静态GPS类测量方式来进行公路的工程测量。伴随实时动态类测量技术发展，实时动态类测量技术应用逐渐地增多，向着公路的工程测量的主流方向来发展。

2.2 GPS静态测量方式于施工中的应用

2.2.1 GPS的点与线路初步的定位

当接到外业的测量任务以后，组织人员应对路线走向进行一个初步勘察与了解，明白沿线GPS点的具体位置和情况，并调查路线的附近是否有高等级GPS点来进行联测继而进行复测的工作。

2.2.2 GPS的点控制网设计

GPS的控制网布设需根据公路的等级，沿线的地理环境、地形地貌与作业时的卫星接收情况，精度上的要求多个因索来综合考虑优化的设计方案。这是由于GPS的控制网是公路首级的控制时，要采用其它的测量方法进行一定的加密，所以沿线须每5—10KM就布设一个相对通视GPS的点，从理论上来说GPS点在观测时只需于3个GPS的点上布设GPS观测仪与此同时观测就可确定3个点坐标，依据公路测量的本身特点多采用4台左右的接收机是，这可同时观测到4个GPS的点，可以大大地加快全线测量的速度。

2.2.3 GPS的选点与埋石

GPS在选点时以选线和控制人员作为主要的依据，需选择利于工作和以后的应用点位;在埋石时需按规范化地要求来埋选标石，现场做好相关的点记工作。

2.2.4 布设GPS观测仪以进行观测

GPS点的观测共同时间、其有效观测的卫星总数都应满足规范的要求，大多于外业观测的时候需规定观测的时间和有效的观测卫星数满足规范的相应等级上的要求。

2.2.5 处理GPS的观测数据

在外业的观测结束以后需把GPS的数据导入计算机里，使用相应软件来进行数据处理与数据的分析，其过程一般分为基线的解算和校核、GPS的控制网的平差计算这两步。每个型号接收机均配有相应平差处理的软件，不同的型号接收机与处理软件，其生成数据的格式是不同的，要求此数据可通过国际的标准格式实行相互的转换，继而对不同格式数据的结果精度实行比较，来选择平差结果的精度比较高软件，而这也是在选择相应处理软件时的方法，此外还需看软件是否方便快捷、简单易懂，如果能提供全面平差的报告就是最好的，实行人性化的调试，得到更优的数据处理上的结果。

2.2.6 加密GPS的控制网

首级的GPS控制网需利用全站仪时测量附合导线方法来进行加密的工作，把路线依据GPS的分布来分成若干不同的段，每段需单独进行附合的导线测量，以保证每段的附和导线均始于GPS点，也终于GPS点上。

2.3 GPS动态测量方式于施工中的应用

公路施工的阶段，需利用GPS的实时动态载波的相位差分的定位技术来完成传统的测量方法里带状图的测绘、像控点的测定、图根加密的控制及施工放样的测量之类的工作，于统一的坐标系下找出点位三维数据的信息，为当代的GPS技术发展重大的突破。因为它能实时地提供经可靠性检验厘米级的精度测量成果，可显著提高作业的效率，所以在公路工程上具有十分广阔应用的前景。于公路直线段就可以采用此种直线的定位功能:直线的定位常用于道路的放样中。Stake测量可显示的定线导航数据让你快速的上线，到达待定的直线后，即会出现相应On line提醒，可采集地面的高程与存储点位的坐标。而在路线曲线段可采用手簿上曲线的放样功能，设定好曲线，比如圆曲线或者缓和曲线的参数，边线、中线等，相应导航数据能使你快速地引导上线。因为此种快速放样的方法，不需要对讲机来传递导航的数据与方向，使用流动站来导航画面，可让你轻松地上点，可极大提高公路的勘测效率。

当前，我国公路的施工过程里，依然未能摆脱传统施工的测量模式与方法，这大大制约我国高等级的公路建设发展。因此今后公路的施工过程里，我们需多地采用GPS高科技的数字化这种工具，这就可有效加快公路的测量速度，并优化施工的方案，提高公路的质量。

2.4 常规GPS测量人技术于施工中的应用

因为工程测量的技术条件上限制之类的原因，许多的工程使用常规的GPS测量情况十分常见。它的测量工作实施需测量部门于观测以前根据工程的实际情况来制定观测的计划，确定观测的时段数以及几何精度因子、卫星的高度截止角等，以之作为基础来进行作业过程里仪器调度。实际的操作过程里，测量人员需首先检查仪器的完好状态、保障其有足够电力的供应，并且复核采集器的软件情况。

3 加强测量技术类人员的培养，提升GPS技术于公路测量上应用

经过上述的论述我们可看出，虽然CPS于测量技术人员操作上的要求比较简单，但它也需科学测量规划来做基础，用测量过程里严格的操作来完成测量的工作。这需测量企业或者相关部门要认识到测量技术人员于测量质量上重要性，加大测量技术人员的培养和相关培训的工作，让他们可熟练地掌握GPS的技术操作要点与要求，掌握GPS的测量仪器使用的方式，减少因为操作问题所造成误差，提升测量的精准度，给公路工程施工奠定好的基础。与此同时需认识GPS测量类技术于公路的测量工作应用中重要性，积极地采用现代的测量技术来提高公路的工程测量的质量，给公路的施工指明一个方向，促使我国的公路建设发展。

4 结论

现代的GPS的测量技术于公路测量上应用大大提高公路工程的测量工作效率、提升公路工程的测量质量。而GPS测量技术的优势和较低测量通视的要求，让它于现代公路的测量中应用也越来越多，这对公路的测量技术人员也提出更高要求。这要求现代的公路测量人员需认识到自身的知识结构的更新重要性，珍惜企业给自身提供培训的机会，积极努力提高自身的专业技术和测量新技术掌握，给现代的测量技术应用打好基础，同时也让自身可紧跟时代的发展要求，适合现代的测量工作也奠定基础。把测量人员的技术更新作为基础，提高GPS的测量技术于现代的公路工程测量中应用，提高我国的公路建设施工整体质量提升。

[1]李明峰，冯红，刘三枝.GPS定位技术及其应用.国防工业出版社,2008

[2]周建郑.GPS定位测量.黄河水利出版社,2010[3]李强.GPS测量技术的实施中的管理要点.公路工程,2009

[4]吴晓旭.实时GPS测量技术的应用.工程测量,2009

[5]孙曙光.公路施工测量新技术.测绘时代,2010

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.039