GPS测绘技术在道路测量的发展前景新探

杨凡

摘要：随着计算机软件技术和各种新型测绘理论与相关技术的实现，我国传统的测绘测量技术逐渐出现短板和技术上的不足等问题，现用科学的测量技术来取代传统的测绘技术，而这项新技术就是GPS测绘技术。GPS测绘技术在我国许多行业都有广泛的应用，特别是道路测量方面，我国科研人员利用此技术攻克了以往的很多难题，本文内容主要是探讨GPS测绘技术在道路测量中的发展前景。

关键词：GPS测绘技术；道路测量；发展前景

伴随着我国科学技术的快速发展和各种高新理论的实现，测绘行业来到了快速发展的阶段，在道路测量方面取得了不小的进展。例如测距仪、陀螺仪和其它测绘仪器、软件的完善与革新，我国的传统测绘技术也因此进行了较大的调整。GPS测绘技术在现今的道路测量任务中已实现全覆盖，使得我国的测绘工作向更高精度、更高自动化和数字化的方向发展。GPS测绘技术将在我国的测绘领域中的应用和发展会愈发完善。

一、GPS测绘技术的发展现状

GPS是全球定位系统的英文缩写。GPS技术的前身是于1958年美国军方的一个项目计划提出并研制，六年后正式投入商业市场营运。GPS系统采用5～6颗卫星构成星网运行，每天最多可绕地球13圈，但当时的GPS系统无法精准定位且目标高度无法探视。美国海军研究实验部门在1967、1969和1974年分别发射一颗卫星，并在这三颗卫星上进行原子钟计时系统的实验，开启了GPS技术实时、全球和全天候的导航，核爆与灾害监测和应急通信等军事目的时代。GPS系统具备定位精度高，多时数据匹配等优点，故其的一个广泛应用是道路桥梁等工程的施工检测和测量。

道路测量中使用GPS技术是利用其相对测地定位技术，相对测地定位技术的原理主要是：在GPS接收机间求一次差，GPS接收机与卫星观测历元间求二次差，通过计算这两次差分得出待定基线的长；另外还有一个关键点：解出整周模糊度。根据最后的应用方面不同分为静态、快速静态和RTK等作业模式。静态相对定位先是通过数量充足的观测数据解出整周未知数，再对不同的载波相位观测量进行线性组合，两者联合对道路的测量精度达到很高级别，且内业数据的处理较简单，静态相对定位技术现已广泛用在高级别测区控制网的道路测量中。快速静态相对定位则是在待测道路某一点定信号接收机连续观测，另一颗卫星信号接收机在同一点观测几分钟，利用快速整周模糊度解算算法得到道路的相对定位数据。RTK改变以往的测量后坐标解算方法，利用载波相位动态实时差分技术接收卫星信号的同时进行坐标解算，为各种道路控制测量带来了新的测量原理和方法，野外作业效率得到大幅提高，是GPS系统应用的一个里程碑。

二、GPS技术在道路测量中的发展前景

随着国家循环经济的提出与实现，加快了各行业的发展速度，作为国家基础建设之一的高等级道路建设迎来空前的机遇与挑战，这意味着道路的勘测能力要求到下一个精度。相关的道路测量方法、道路设计软件和理念较以往相比有了明显的提升，目前的道路测量输出图已经实现了CAD平面化。在未来的道路测量中会加入新的元素，例如BIM（建筑信息模型）这类与现实模拟程度更高的技术；或者在已有软件的前提下做后端开发，减少测量数据的转移和数据输出传递等过程，完全实现道路测量的“内外业同步进行”目的，该目的也是现今测量方法的期望目标，是影响高等级道路测量的因素。在测量中因为地物地貌的不可改变影响必须反复修改测量方案，延长了测量周期，引用GPS技术是解决问题的首选措施。GPS技术不受作业条件和不可通视的影响，使用GPS静态或快速静态技术建立道路控制点总体方案，绘制带状地形图、断面图和平面图提供高效的方法，还可布设施工控制网从整体到局部进行测量。

在上述的GPS应用技术中对道路测量有着不同的发展引导作用，静态作业模式下的道路测量主要用于道路变形监测、国家大地测量和防汛工事监测等高精度测量；快速静态模式下的作业效率高和厘米级别的精度应用在三、四级道路工程测量；RTK测量模式的实时快速，测量精度达到厘米级等优点应用在道路信息采集测量和工程放样中。

RTK测量定位技术是GPS应用的一个重大突破，在道路测量方面有着广阔的前景。单在实际应用中经常出现因为粗差而不得不返工重测，延长了作业周期。现在有一个解决方法是适当延长观测时间来保证数据的可靠性和准确性，这样的方法会减少测量粗差出现的次数但降低了GPS测量的速率。未来的RTK测量定位技术在道路工程中的应用是道路高精度勘测、施工中的数据监理和地理信息系统的前端数据采集。全站仪也设有数据采集和道路测量的功能，但全站仪的工作环境要求比RTK的高，在一些客观因素影响大或自然条件恶劣的地区还是使用RTK技术，可有效缩短测量周期，当任务单位定在道路时就可让RTK替代全站仪完成道路测量和导线铺设等任务。

在我国的部分地区还是受到传统测量方法和测量基础不足的影响，道路测量工程开展难度大且效率低，方案设计的施工时限也较长。表明我國的道路测量技术的发展需要技术和理论的进一步引导，引用GPS技术要结合我国道路发展实情，充分考虑各种测量因素，做后端软件和技术开发，推动我国的道路测量事业发展。

三、总结

综上所述，我国的道路测量迎来了新的发展机遇和挑战，所以在现有的测量方式上要进行改善，引用GPS技术就是很好的方法。减少测量过程中的数据传输和转抄步骤，革新道路测量的技术，软件开发等方法是现今乃至以后道路测量的发展要求。引用GPS技术已经是必然的发展方向，测量精度的提高和制订符合我国多地区道路测量的方案是未来要解决的问题，进而创造出更好的社会经济效益。

参考文献：

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（作者单位：武汉二航路桥特种工程有限责任公司）