淺談GPS在公路施工測量中的應用

盧瑞峰

(張家口市人才交流服務中心)

淺談GPS在公路施工測量中的應用

盧瑞峰

(張家口市人才交流服務中心)

隨著我國經濟的不斷增長，高速公路建設也得到了快速的發展，同時GPS定位測量技術在高速公路測量中發揮了巨大的作用，并充分發揮了它們的優勢，其中GPS在許多勘察設計單位得到了廣泛普及;近些年隨著GPS技術的發展，其在施工中也得到了大力的推廣。

GPS;公路測量;施工

1 概述

GPS是全球定位系統(Global Positioning System)的英文縮寫，最早是由美國國防部為滿足軍事需要而建立的。近年來，GPS精密定位技術已在我國得到廣泛應用。在大地測量、工程測量與變形監測、資源勘察等許多方面都取得了良好的效果和成功的經驗，在新世紀里，GPS導航與定位技術獲得進一步的發展，應用將更廣泛，效益回更顯著，將為我國的經濟建設及基礎設施建設發揮更大的作用。

2 GPS工作原理及技術特點

GPS(Global Positioning System)系統是一種采用距離交會法的衛星導航定位系統，它是以三角的定位原理來進行定位的。它采用多星高軌測量體制，以接收機至GPS衛星之間的距離作為基本觀測量。因此全球定位系統作為新一代導航與定位系統具有以下特點。

2.1 測站之間無需通視

GPS點之間不要求相互通視，對GPS網的幾何圖形也沒有嚴格的要求，使得選點更加靈活方便，可以自由布設。

2.2 定位精度高

目前采用載波相位進行相對定位，精度可達1ppm。

2.3 觀測速度快

目前，利用靜態定位方法，完成一條基線的相對定位所需要的觀測時間，根據要求的精度不同，一般約為1～3 h。如果采用快速靜態相對定位技術，觀測時間可縮短至數分鐘。

2.4 功能齊全

GPS測量可同時測定測點的平面位置和高程。采用實時動態測量還可以進行施工放樣。

2.5 操作簡便

GPS測量的自動化程度很高，作業時在觀測中只需安置和開啟、關閉儀器、量取天線高、監視儀器工作狀態及采集環境的氣象數據，而其他如捕獲、跟蹤觀測衛星和記錄觀測數據等一系列測量工作均由儀器自動完成。

2.6 全天候、全球性作業

由于GPS衛星有24顆且分布合理，在地球上任何地點、任何時間均可連續同步觀測到4顆以上衛星，因此在任何地點、任何時間均可實時地進行GPS測量。一般不受天氣狀況的影響。

3 GPS系統在實際施工測量工作中的應用

公路工程的施工測量主要應用了GPS的靜態定位功能和動態測放功能兩大功能。靜態功能是通過GPS接收機接收到的衛星信息，重復觀測確定地面某點的三維坐標;動態功能是通過衛星系統，建立基站與流動站通過輸入控制參數把已知的三維坐標點位，實地放樣在地面上。動態功能主要以實時動態(RTK)技術為主要測量手段。

3.1 靜態GPS測量技術在公路施工測量中的應用

靜態GPS測量技術主要用于公路設計階段建立公路首級控制網，在施工測量中靜態GPS測量技術應用的還不是太廣泛，GPS靜態測量在施工測量中主要用于進場前對設計提供的控制網中的導線點進行復核及加密工作，通過在設計時布設的GPS點上重新架設GPS接收機，觀測確定設計提供的該點的坐標以校對其精度，如果采集的坐標與設計提供的不滿足規范應進行平差，其次利用GPS靜態對設計提供不滿足施工需要的導線點進行加密。這樣可大大加快全線的施工測量速度。

3.2 實時動態(RTK)技術在公路施工測量中的應用

實時動態(Real Time Kinematic——RTK)定位技術，是GPS測量技術與數據傳輸技術相結合的產物，是GPS測量技術發展中的一個新突破，動態定位模式在公路勘測階段有著廣闊的應用前景，可以布設各等級的路線帶狀平面控制網、、路線中線、構造物等測放工作。在公路施工過程中，動態測量可以進行施工放樣，通過設立基站和流動站，全程只作業一次可完成整個作業范圍內的中線及結構物放樣，還可以在駐地設立永久基站，這樣就可以隨時進行施工放樣，大大的節約了時間，比全站儀省去一部分輔助測量工作，從而節約了施工成本。

4 結束語

GPS技術作為一種測量新技術已成功應用于道路勘測設計、施工放樣等道路工程測量的各個方面，顯著地提高了工程測量的效益，改變了傳統的測量作業模式和質量標準，成為道路工程測量的一種主要方法，在某些困難工程地點成了一種不可替代的方法。

［1］張勤，李家權.全球定位系統(GPS)測量原理及其數據處理基礎.

［2］徐紹銓，張華海，楊志強，等.GPS測量原理及應用.

［3］聶讓.高等級公路測量.

U416.1

C

1008-3383(2012)03-0019-01

2012-01-11

盧瑞峰(1981-)，男，助理工程師，從事高速公路路基、橋梁等工程施工測量及工程計量。