道路测量中GPS测绘技术的应用及其发展探究

孙云昭

（太原市政建设集团有限公司，山西 太原 030002）

0 引言

在现代测绘技术体系中，GPS测绘技术需要涵盖卫星定位基站和移动站点两类基础设施，并需要结合道路测量作业现场的实际情况，逐步提升测量测绘控制作业精度。GPS测绘技术方案需要与道路测量工程作业现场情况基本一致，还需要科学组织测量测绘作业资源，保障现场人力和仪器设备处于安全稳定的作业状态之中，逐步提升测量精度。

1 GPS测绘技术的应用优势

1.1 高观测速度

在现代测绘技术体系中，GPS测绘技术能够适应较多建设工程项目施工作业条件，并具备较快的观测速度，其内部数据通信渠道非常多，还能够根据移动数据通信模式的安全性和实时运行状态，选用高可信度的信道进行数据传输控制等基础操作，并结合全球卫星定位系统的静态和动态定位数据信息，逐步提升地表空间的道路测量作业精度[1]。由于GPS实时测绘技术方案中基本涵盖基准站和流动站点，因此GPS系统能够快速定位识别观测点位之间的空间距离长度，其精度误差基本集中在10m范围之内，但是需要对观测误差值进行对比分析和校验，避免其影响到不同流动站点之间的通视性和数据传输效率。在制定和完善GPS观测技术方案的过程中，高观测速度带来的现场作业优势非常显著，能够快速识别20km以内的静态目标[2]，逐步提升对各类地表建筑物和构筑物的识别速度，但是需要结合高控制精度的测量控制网络，才能够及时降低观测误差值。

1.2 高测量准度

在众多测量工程项目中，GPS测绘技术方案普遍呈现较高的测量准确度，但是需要对地表大比例尺地形图的绘制程序进行适度优化，避免其影响到不同等级市政道路测量数据信息的准确性和可靠性[3]。高测量准度的GPS系统，需要将观测误差范围控制在厘米级别之内，但是部分仪器设备和流动站点普遍受到较多自然环境因素的影响和限制，因此还需要与其他现代测绘技术方法组合应用，确保道路基准测量和控制测量作业成果的一致性。随着测量作业范围的增加，其精度误差可以被控制在毫米之间，但是需要对静态和动态定位信息进行集中核验，避免流动站点之间的通视性不满足实际作业需求。高测量准确度的GPS测量系统，与电磁波测距仪相比，其精度误差基本满足工程作业需求。在执行道路测量工程施工方案的过程中，专业测量技术团队需要核对GPS系统的实时测量作业结果是否存在编码类型不一致等情况，逐步提高数据信息精度[4]。

1.3 低操作难度

在道路测量现场中，GPS测绘技术的低操作难度特点比较显著，还能够与先进的现代测绘技术方案相结合，并朝向集成化以及自动化的方向发展。很多智能化和自动化的工程测量测绘技术方法，需要定期更新GPS系统的硬件和软件资源，避免由于人工测量产生的数据误差问题，还需要进一步提升工程测量作业精度。较低操作难度能够协助工程测量技术团队进行业务培训和安全教育等，降低入行门槛，将观测误差控制在毫米级别之内。低操作难度，是很多现代测绘技术方法普遍具有的应用优势，但是GPS测绘技术方案需要结合专业测量工程的科学以及规范化质量控制流程协同应用，逐步完善各项工程测量控制标准。GPS测绘技术方法，其操作难度和通用性普遍成反比，因此需要结合道路测量工程现场的实际情况，对比分析图根测量以及地形图测绘作业结果的精度是否符合工程施工作业要求。

2 道路测量的基本流程

2.1 道路初测

在公路道路工程以及市政道路工程项目中，道路初测作业阶段内的各项测量数据指标，能够直接影响到本地地图资料以及大比例尺地形图的绘制作业精度，还会对部分道路设计点位的具体信息产生一定影响。在道路初测作业阶段内，专业测量技术团队以及工程技术人员都需要及时架设基础测量控制网，合理运用GPS以及RTK等现代测绘技术方案，对比不同观测点位的基础定位信息是否在可控范围之内，还需要对道路设计方案的准确度进行客观评估和风险预测分析[5]。在加宽以及改造类道路工程项目中，道路初测阶段内的主要成果需要与设计单位进行信息共享，客观检验道路优化设计方案的可执行性以及经济性。道路初测作业还需要涵盖地形和地貌特征的点位描绘信息，逐步提升野外测绘作业精度和数据准确度。道路初测作业结果，与后续道路测量作业工序紧密连接，但是需要保障平面以及空间地形测控网中点位布设间距以及角度的合理性。

2.2 道路要素计算

在完成道路初测作业目标之后，相关外业人员还需要对各项道路要素进行快速计算，如左右偏角、圆曲线半径、切线长度、缓和曲线长度、曲线长度以及曲线外矢距等内容。不同等级市政道路的要素计算结果，需要严格遵循设计规范和施工技术标准，协同构建特征点的里程表，将曲线和切线交点集中标记在地形图和设计方案之中。不同道路的要素计算结果，需要与特定优化和改造设计方案相结合，但是需要对曲线和直线段的长度距离进行规范化设计，避免影响到后续定测和竣工测量结果一致性。道路要素计算，需要将平面要素和空间要素相结合，对曲线长度的总值进行对比分析，还需要严格设定不同设计方案中观测点位之间的时空关联性，避免其影响到直缓里程、交点里程、缓圆里程等里程数据信息的精确度。道路要素计算的数据结果，需要及时同步到工程测量信息管理系统平台之中，将原始数据和计算结果进行对比分析。

2.3 道路定测和竣工测量

在众多道路工程项目中，道路定测以及竣工测量作业结果，能够直接影响到里程和设计方案特征值的一致性，因此需要在定测阶段内进行坐标系统的转换操作，将施工放线以及中桩测量作业结果进行对比分析，结合GPS系统给出的流动站点交点坐标值，对特殊地物以及地形地貌特征进行统一标记，确保中线距离测量作业过程中测量数据误差被控制在规定范围之内。在道路定测作业阶段内需要合理设置里程桩，运用GPS的定位数据结果，逐步提升每个里程内中线加桩作业效率。在道路定测以及竣工测量作业阶段内，GPS系统给出的动态和静态点位坐标，需要与原始转向角进行作差运算，并对曲线控制桩的切线长度和外矢距进行对比分析，确保其测量作业精度在1∶2000之内。GPS流动站点的接收机等仪器设备，需要将外业点位坐标进行统一信息存储，并构建层次化的竣工测量成果表，详细标注道路测量的具体作业信息以及数据精度，还需与设计方案进行精度对比和误差对比，确保最终测量分析报告符合道路测量作业需求。

3 GPS测绘技术在道路测量中的应用与发展趋势

3.1 线路测量并绘制大比例地形图

在不同道路工程项目中，前期和施工测量技术方案需要涵盖线路测量以及大比例尺地形图绘制等关键环节，还需要对实时道路监测数据指标进行软件分析以及计算解析，呈现一体化的外业和内业测量数据处理模式。在进行线路测量作业的过程中，外业人员需要严格对比道路高度以及其他立体三维坐标值是否准确，并对坐标相交的几何计算方式进行集中核验，确保道路线路测量作业精度级别符合后期设计方案应用需求。尤其在选择不同测量线路的过程中，GPS定位测量数据结果的精准度，能够直接影响到绘图软件的数据处理效率。在绘制大比例地形图的过程中，需要将高程数据同步到GPS测绘系统之中，将控制网中的细部信息进行集中核对和统计学分析，避免在线路测量和基准点定位操作过程中出现精度误差等问题。为保证不同等级道路的线路测量作业结果准确性，部分测量技术团队和施工管理人员还需要详细分类各项线路定位基准点，降低基础大比例地形图的外业测量作业难度。

3.2 线路控制测量

在实际应用GPS测绘技术方案的过程中，需要对线路控制测量作业环节进行重点监督和质量监控分析，根据实际设计和施工需求进行控制测量作业，避免开展二次重复测量，将GPS系统和其他现代测绘技术方案相结合，逐步提升道路线路基准定位点信息的精准度。在切换动态以及静态测量模式的过程中，GPS测绘系统需要呈现较高精度级别的线路勘测作业效果，但是需要对实际道路测量作业规模进行严格设定，避免其影响到基准点以及流动站点的选择方案合理性。在执行线路控制测量作业方案的过程中，还需要结合直线和曲线要素，将静态和动态测量作业结果进行对比分析，保障不同宽度线路的测量控制网符合实际作业需求。线路控制测量，是保障后续线路勘测以及中线放样测量数据结果准确性的关键，但是需要对室外测量作业精度和GPS定位准确性进行客观评估，协助相关部门定期提交外业控制测量作业日志。

3.3 道路中线放样测量

在执行不同阶段内的道路测量作业方案过程中，需要将道路中线的放样测量作业过程进行全程记录和统计分析，将道路中心线的平面地理位置和里程桩号进行统一编制，确保线路平面设计与基站流动站选择方案的一致性。对不同宽度的道路测量作业，需要将道路中心线的具体位置进行初步定位和识别分析，并对直线段和曲线段的起始点终点以及中心线间距等基础信息同步录入测量系统之中。GPS测绘系统需要实时校验和统计分析不同道路中线的实时放样测量作业结果是否准确，并对道路里程值、纵横断面测量结果进行同步分析，协助施工单位进行土方量以及边坡计算工作。道路中线的放样测量作业结果，能够直接影响到GPS基站以及流动站点之间的空间距离一致性，还需要对目标点位的观测坐标进行多次复核，确保后续线路勘测作业结果的准确性和有效性。但是在具体执行道路中线放样测量作业工序的过程中，需要将线路的平面设计方案与实测坐标系统进行对比分析，并严格设定基准站和流动站点之间的数据接收频率，避免部分观测目标的三维空间坐标存在偏角误差过大等问题。

3.4 线路勘测

在不同道路测量工程的作业现场，线路勘测过程需要与GPS以及RTK等现代测绘技术方法相结合，在获取静态和动态定位信息之后，对已知线路和未知线路进行对比勘测，确保线路设计与线路控制测量作业结果的一致性。因此在实际开展线路勘测作业过程中，需要以已知点位的静态动态定位信息为基础，合理划分线路设计方案中的关键测控节点和网络实施范围，确保不同类型道路的点线面以及边坡高度等放样数据结果能够同步到专业测控系统平台之中。由于GPS测绘技术普遍具有较高的测控精度，因此线路勘测结果需要同步上传到线路勘测数据库之中。GPS测绘技术，需要与其他现代测绘技术方法组合运用，才能够快速适应环境更加复杂的市政道路以及公路铁路等特殊测量作业情况，但是需要对不同宽度道路的线路勘测作业精度级别进行校验分析，避免部分道路工程测量数据采集和精度控制操作质量不一致。线路勘测，是基于大比例尺地形图以及GPS测控网进行室外勘测作业的关键环节，需要对不同车道以及边坡高度等数据参数进行对比分析。

3.5 加强创新技术的研究力度

在广泛应用GPS等现代测绘技术方法过程中，需要以当前工程测量技术标准为基础，将图解法、坐标法、计算法以及渐进法等横纵断面放样测量技术方法进行对比分析，还需要逐步提升测量测绘技术方案的科学性和可执行性。相关部门以及施工企业需要进一步加大对创新测绘测量技术的研究力度，将GPS与RTK技术组合运用，逐步提升控制测量以及线路勘测数据精度级别，避免出现较多人为操作误差，并采用自动化和智能化的外业勘测作业方案，提升创新技术的研究和应用力度。部分空中摄影测量技术方法能够与平面GPS测控系统网络组合应用，但是需要紧密结合更高标准的道路测量技术方案，提升外业和内业的数据实时处理效率。

4 结语

综上所述，在道路测量工程现场中，通过GPS测绘技术的广泛应用，需要进一步提升外业和内页测量测绘数据信息的实时处理效率，但是需要对平面测控网以及线路定位勘测作业方案进行可行性分析和经济学分析。GPS测绘技术方法能够与其他现代测绘技术方法组合应用，但是需要保证道路测量工程整体工期进度和质量控制措施的规范性。