GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的綜合應(yīng)用

茶宏斌

云南浩海建設(shè)建團(tuán)有限公司

GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的綜合應(yīng)用

茶宏斌

云南浩海建設(shè)建團(tuán)有限公司

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建設(shè)施工規(guī)模也隨之?dāng)U大，在一定程度上促進(jìn)了公路工程的測(cè)量技術(shù)發(fā)展GPS技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到公路測(cè)量之中，而且與傳統(tǒng)的導(dǎo)線測(cè)量方式相比具有更多的優(yōu)勢(shì)。GPS測(cè)量技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，不僅操作簡(jiǎn)單，并且自動(dòng)化程度比較高，可以提高工程測(cè)量的效率，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。基于此，文章就GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的綜合應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，希望可以提供一個(gè)借鑒。

GPS技術(shù)；公路測(cè)量；綜合應(yīng)用

1 GPS測(cè)量技術(shù)的主要特征

其一，GPS可實(shí)現(xiàn)快速定位，在GPS的應(yīng)用下，工程測(cè)量的定位模式發(fā)生變化，主要采取實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位模式，只要流動(dòng)站初始化穩(wěn)定之后才能進(jìn)行定位，且觀測(cè)的時(shí)間僅需幾秒即可，這樣一來(lái)不僅縮短的觀測(cè)時(shí)間，并且提高了工作效率。

其二，GPS定位精度比較高。根據(jù)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)得知，現(xiàn)階段GPS定位技術(shù)可以達(dá)到毫米級(jí)的靜態(tài)定位以及厘米級(jí)的動(dòng)態(tài)定位，且根據(jù)實(shí)驗(yàn)以及工程實(shí)踐得知，利用載波相位觀測(cè)量進(jìn)行靜態(tài)定位的時(shí)候，其定位精確度得到提高。

其三，GPS可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位，在GPS技術(shù)下進(jìn)行動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、快速定位，簡(jiǎn)而言之便是確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的三維位置以及運(yùn)動(dòng)速度，保證運(yùn)動(dòng)載體沿著預(yù)定的航線進(jìn)行運(yùn)行，并且選擇最佳路線。

其四，GPS可以實(shí)現(xiàn)全天候觀測(cè)。眾所周知，GPS衛(wèi)星的數(shù)目比較多，并且分布也比較均勻，可以保證全球覆蓋，這種情況下可以實(shí)現(xiàn)全天候觀測(cè)，也不會(huì)受到雷電天氣的影響。

其五，GPS測(cè)量技術(shù)操作簡(jiǎn)單。現(xiàn)階段GPS測(cè)量技術(shù)自身所具備的操作簡(jiǎn)單與自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)已經(jīng)成為了最為主要的優(yōu)勢(shì)，之所以產(chǎn)生這種特征是因?yàn)镚PS測(cè)量技術(shù)綜合了多種現(xiàn)代科技，并且各類(lèi)科學(xué)技術(shù)的融合下，提高了整個(gè)測(cè)量的有效性。一般情況下，操作人員只需要在測(cè)量的時(shí)候?qū)?shù)據(jù)采集即可，這樣一來(lái)可以減輕工作人員的工作量，提高工作效率。

2 GPS技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 GPS導(dǎo)線測(cè)量的流程

1)GPS控制網(wǎng)復(fù)測(cè)前，筆者所在測(cè)量組首先進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)勘查，檢查標(biāo)石的完好性，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，本標(biāo)段范圍內(nèi)現(xiàn)存GPS控制點(diǎn)8個(gè)；GPS控制網(wǎng)復(fù)測(cè)的作業(yè)方法、精度指標(biāo)、使用儀器均按《全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)程》中E級(jí)GPS網(wǎng)精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；2)導(dǎo)線復(fù)測(cè)組員共六人并配備一臺(tái)車(chē)輛，兩人一組，每組使用一臺(tái)GPS；3)復(fù)測(cè)時(shí)將各機(jī)架設(shè)在GPS點(diǎn)上，采用同步靜態(tài)觀測(cè)模式，以GPS對(duì)點(diǎn)作為聯(lián)結(jié)邊，采用邊聯(lián)式構(gòu)網(wǎng)，GPS形成大地三角形組成的帶狀網(wǎng)；4)三臺(tái)儀器同步(開(kāi)機(jī)時(shí)間應(yīng)精確至分鐘)開(kāi)機(jī)觀測(cè)一小時(shí)后關(guān)機(jī)，位于小里程的一組測(cè)量員將儀器轉(zhuǎn)至下一個(gè)未測(cè)GPS點(diǎn)上整平對(duì)中，與前一個(gè)觀測(cè)時(shí)段結(jié)束后未移動(dòng)的剩余兩臺(tái)GPS新構(gòu)建三角網(wǎng)后同步開(kāi)機(jī)進(jìn)行測(cè)量，該過(guò)程循環(huán)進(jìn)行并每次均保證下一個(gè)測(cè)量時(shí)段時(shí)三臺(tái)GPS中有兩臺(tái)GPS位于上個(gè)測(cè)量時(shí)段觀測(cè)的兩個(gè)GPS點(diǎn)上，一臺(tái)位于新測(cè)量的GPS點(diǎn)上；5)觀測(cè)過(guò)程中按規(guī)定填寫(xiě)觀測(cè)手簿，對(duì)觀測(cè)點(diǎn)點(diǎn)名、儀器高、儀器號(hào)、時(shí)間、日期、以及觀測(cè)者姓名均詳細(xì)記錄，待數(shù)據(jù)處理時(shí)使用。

2.2 GPS導(dǎo)線測(cè)量的數(shù)據(jù)處理

使用GPS靜態(tài)模式進(jìn)行導(dǎo)線復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)記錄后，即轉(zhuǎn)入測(cè)量數(shù)據(jù)后處理階段，此時(shí)使用topcomPinnacle數(shù)據(jù)處理商用軟件對(duì)靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)按靜態(tài)相對(duì)定位模式進(jìn)行雙差固定解求解，并使用該軟件基于GPS84坐標(biāo)系進(jìn)行無(wú)約束平差。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)整理后，本次GPS導(dǎo)線測(cè)量最弱環(huán)相對(duì)中誤差為1/215248，平差后最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為3.3mm，本次GPS復(fù)測(cè)網(wǎng)的精度達(dá)到E級(jí)GPSGPS網(wǎng)精度，復(fù)測(cè)平面點(diǎn)位精度滿足《全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)程》、《公路GPS測(cè)量規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定要求。

3 GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的運(yùn)用

3.1 繪制大比例的地形圖

由于GPS的定位功能非常強(qiáng)大，能夠提供動(dòng)態(tài)測(cè)量來(lái)獲得大比例的地形圖，就克服了傳統(tǒng)地形圖制作中工作量大，耗時(shí)較長(zhǎng)且準(zhǔn)確度較差的毛病，同時(shí)，將紙上作圖改變?yōu)橹悄芟到y(tǒng)繪圖，輸入相應(yīng)的信息就能夠得到最后的成圖，這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)就是準(zhǔn)確性高，而且耗時(shí)非常少，極大的縮短了工期。

3.2 道路的橫、縱斷放樣和土石方量的計(jì)算

在縱斷面圖制作過(guò)程中首先將已經(jīng)制定完成的地形圖中的曲線要素，輸入到GPS系統(tǒng)的電子手簿中，同時(shí)在電子手簿中繪制公路工程的路線走向、相應(yīng)的起始坐標(biāo)等，然后GPS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的路線文件，為今后的中線敷設(shè)以及斷面的測(cè)量工作提供一定的參考依據(jù)。其次測(cè)量員進(jìn)行外出測(cè)量，在電子手簿中輸人既定路線的起點(diǎn)樁號(hào)，它就會(huì)自動(dòng)的引導(dǎo)測(cè)量員向既定的起點(diǎn)坐標(biāo)處移動(dòng)，直至距離樁號(hào)20cm時(shí)，電子手簿會(huì)自動(dòng)發(fā)出提示音，繼而測(cè)量員根據(jù)精度的要求，選擇合適的位置敷設(shè)中樁，同時(shí)對(duì)該處的中樁高程進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，以此類(lèi)推，直至完成整條線路的數(shù)據(jù)收集工作。經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)GPS測(cè)量技術(shù)能夠?yàn)楣饭こ探ㄔO(shè)提供精度較高的測(cè)量結(jié)果，且用的時(shí)間比較短，較大程度上減少了測(cè)量的工作量。

繪制橫斷面的測(cè)量過(guò)程與縱斷面的測(cè)量過(guò)程有著一定的相似之處，其首先也是利用電子手簿形成目標(biāo)線路文件，然后再點(diǎn)擊進(jìn)人到繪制橫斷面的工作模式中，再次輸人橫斷面的中線路程，繼而根據(jù)電子手簿的引導(dǎo)指示，明確橫斷面的中線的準(zhǔn)確定位，找到垂直于線路方向的那條直線，沿著這條直線在線路的兩次收集相應(yīng)的地面高程，以此類(lèi)推，直至完成整條線路的數(shù)據(jù)收集工作。經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了橫斷面的測(cè)量精度，為今后公路工程的建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，GPS測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)工程測(cè)量的局限，推動(dòng)了測(cè)量的準(zhǔn)確性，還在一定程度上降低了操作人員的工作強(qiáng)度。因此，要加強(qiáng)新技術(shù)的研究，從而更好的促進(jìn)公路測(cè)量工作水平的提升。

[1]周奎.GPSRTK技術(shù)在城市測(cè)量中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2016，23：235-236.

[2]劉玉芳.GPS測(cè)量技術(shù)在土地測(cè)繪中的應(yīng)用[J].北京測(cè)繪，2016，03：147-149+146.