公路測量中基于CORS的高精度GPS測量技術(shù)應(yīng)用探究

李志平　陳艷祥

摘 要：近年來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，推動了我國交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)發(fā)展，在交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，道路的質(zhì)量受到施工準(zhǔn)確度的直接影響，若道路工程質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，會影響到我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。文章對公路測量中運(yùn)用的CORS高精度GPS測量技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行探討，以提高我國公路的建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路測量；CORS系統(tǒng)；GPS測量

引言

在公路測量技術(shù)中，最常用的是GPS測量技術(shù)，和傳統(tǒng)的測量方法相比，GPS測量的CORS高精準(zhǔn)測量方法獲得的測量結(jié)果更加精確，對于高速公路的建設(shè)來說，這一技術(shù)效果顯著。為進(jìn)一步推廣CORS高精度GPS測量技術(shù)，發(fā)揮CORS高精度GPS測量技術(shù)的作用，本文主要介紹了CORS高精度GPS測量技術(shù)工作原理，并敘述了CORS技術(shù)目前的應(yīng)用現(xiàn)狀，闡述了CORS技術(shù)的重要性，最后對CORS技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 CORS的工作原理及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 CORS工作原理

CORS在使用時必須建設(shè)連續(xù)運(yùn)行且永久的、區(qū)域較大的GPS基準(zhǔn)站，這些基準(zhǔn)站相互結(jié)合組成龐大的道路GPS網(wǎng)絡(luò)，每個GPS基準(zhǔn)站每天都要24小時工作，并依據(jù)設(shè)定的采樣率來進(jìn)行監(jiān)測，通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)進(jìn)行處理，之后將GPS基準(zhǔn)站監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)的控制中心，并進(jìn)行質(zhì)量分析和預(yù)處理，進(jìn)一步統(tǒng)一解算這些數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)誤差實(shí)時的進(jìn)行改正，例如對電離層、衛(wèi)星軌道、流程等誤差，通過這樣的程序計算出這個區(qū)域內(nèi)的改正項(xiàng)模型。然后，用戶的GPS接收機(jī)會實(shí)時的接收到更新的GPS數(shù)據(jù)，以便獲得高精度的定位數(shù)據(jù)。

1.2 CORS的發(fā)展現(xiàn)狀

我國第一個建立參考站連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)的城市是深圳，截止到目前，深圳市已經(jīng)使用了該系統(tǒng)，隨后，我國的少部分省市也陸續(xù)的建設(shè)CORS系統(tǒng)，這些城市包括青島、重慶、天津、北京、成都、廣州、上海、蘇州等。這些城市已建立的CORS系統(tǒng)主要提供的服務(wù)是實(shí)時差分定位，因此，公路的測量范圍得以擴(kuò)大，并且大幅度的提高了測量準(zhǔn)確度和測量效率。除此之外，由于世界技術(shù)的革新，計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動了數(shù)字地球、數(shù)字城市、電子商務(wù)、電子政務(wù)、的現(xiàn)實(shí)化和工程化發(fā)展，這些領(lǐng)域都需要實(shí)時的地理空間數(shù)據(jù)更新來進(jìn)行支持[1]。

2 公路測量中基于CORS的高精度GPS測量技術(shù)的應(yīng)用

2.1 測量控制

傳統(tǒng)的公路測量方法中，采用的測量控制方法一般是導(dǎo)線網(wǎng)、三角網(wǎng)等，筆者根據(jù)多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出，傳統(tǒng)的測量控制方法要求測量區(qū)域的地貌地質(zhì)具備相應(yīng)的條件，并且相鄰控制點(diǎn)必須能互視，另外，采用傳統(tǒng)的測量控制法，測量中不能有一個環(huán)節(jié)出錯，但是人工測量肯定會出現(xiàn)誤差，大多數(shù)情況下，測量的誤差都超過了合理的誤差區(qū)間，無法滿足技術(shù)要求，必須進(jìn)行重新測量。由此可知，測量控制任務(wù)必須簡化，測量精準(zhǔn)度必須得到提高，因此，必須采用的GPS靜態(tài)測量方式進(jìn)行測量。但是，該技術(shù)在實(shí)踐運(yùn)用中雖然測量精準(zhǔn)度非常高，卻需要在閉合條件下進(jìn)行測量，以便于大量信息數(shù)據(jù)的有效處理，這樣就降低了測量效率，因此，CORS高精度GPS測量技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)主要利用自動化技術(shù)來自動地生成測量的結(jié)果，使得工作的實(shí)時性得到有效保證，另外，工作量大大降低，并且保證了測量控制的效率和精準(zhǔn)度。

2.2 測繪公路工程線形圖

以前的公路測量技術(shù)大都是使用RTK技術(shù)進(jìn)行測量，使用這種方法測量的前提條件是參考站必須建立在精度很高的坐標(biāo)點(diǎn)上，然后再傳遞差分信息，不過RTK技術(shù)也有局限，就是整個測量過程中，不能使參考站出現(xiàn)任何故障，若參考站出現(xiàn)故障，流動站接收到的信息精準(zhǔn)度就會降低，另外，參考站設(shè)置距離不超過10km。然而，CORS的高精度GPS測量技術(shù)的參考站和流動站的距離可以更遠(yuǎn)，并且不影響接收信息的精準(zhǔn)度。具體操作中，可以將流動站視為車載RTK接收機(jī)，車輛在公路上行駛一段距離就采取一次數(shù)據(jù)，參考站可以是任何一個已知點(diǎn)，若途中有標(biāo)志性建筑，必須要進(jìn)行定位，再由計算機(jī)實(shí)時接收數(shù)據(jù)，并利用計算機(jī)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，在地形圖上進(jìn)行對比，然后標(biāo)出公路線路，這樣就能減少累計誤差[2]。

2.3 測量道路的中線

在設(shè)計單位對公路進(jìn)行設(shè)計的時候，一方面要將線路準(zhǔn)確的標(biāo)出來，另一方面要對道路的中線展開測量。根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在以前的道路中線測量技術(shù)中，全都使用全站儀作業(yè)法進(jìn)行測量，使用這種方法測量，必須計算出中樁的坐標(biāo)值以及樁號，之后在相應(yīng)的控制點(diǎn)上放置好全站儀，全站儀放置好后，再進(jìn)行放樣。使用這種方法進(jìn)行測量的時候，兩個相鄰控制點(diǎn)必須能夠通視，而且測量的結(jié)果往往存在很大的誤差，每個控制點(diǎn)之間的誤差都不一樣。若對道路中線進(jìn)行測量時，運(yùn)用CORS的高精度GPS測量技術(shù)，只需要在電子手簿上輸入中樁的具體坐標(biāo)，放樣點(diǎn)的點(diǎn)位就會自動的在電子系統(tǒng)上生成。需要注意的是，在進(jìn)行點(diǎn)位測量時，都是獨(dú)立測量的，由此可知，獨(dú)立測量之后一般不會產(chǎn)生累計型的誤差，通過使用CORS的高精度GPS測量技術(shù)，能夠保證放樣點(diǎn)的測量精度在一定程度上是一致的。

2.4 測量縱橫斷面

在完成測繪工程線形圖任務(wù)，公路中線的坐標(biāo)任務(wù)，并確認(rèn)無誤后，就可以進(jìn)入下一環(huán)節(jié)進(jìn)行測量。下一環(huán)節(jié)測量主要針對的是公路的縱橫斷面。首先，對公路的中樁地面的高程進(jìn)行縱斷面的測量，并且根據(jù)測量的準(zhǔn)確結(jié)果，繪制出準(zhǔn)確的縱斷面圖，主要目的是為了在設(shè)計路線縱坡時更加方便，并且有具體的設(shè)計依據(jù)；而橫斷面的測量操作較為復(fù)雜，具體是對垂直于中線的中樁的地形進(jìn)行測量，主要測量目標(biāo)是道路的起起伏伏的具體狀態(tài)，并根據(jù)測量的結(jié)果繪制出準(zhǔn)確的橫斷面圖，主要目的是為了在計算土方石和設(shè)計路基時能夠更加方便，并且有具體的計算和設(shè)計依據(jù)。根據(jù)筆者多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)得出，以前的測量方式大多會選擇臨時水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測量作業(yè)，之后得出的符合水準(zhǔn)點(diǎn)的路線是通過高一級的水準(zhǔn)點(diǎn)來構(gòu)建的，水準(zhǔn)點(diǎn)之間的水平差和高度差主要是利用水準(zhǔn)儀來進(jìn)行測量，運(yùn)用這種方法來測量公路的縱橫斷面，將會大大增加相關(guān)測量工作人員的工作量，并且效率難以提升，準(zhǔn)確度也較差。若在測量過程中遇到地形非常復(fù)雜的路段，運(yùn)用臨時水準(zhǔn)點(diǎn)來對公路橫縱斷面進(jìn)行測量的難度就會相應(yīng)的增加；若運(yùn)用CORS的高精度GPS測量技術(shù)進(jìn)行公路橫縱斷面的測量，首先進(jìn)行縱橫斷面放樣，放樣之后，只需要在電子手簿中，輸入相應(yīng)的放樣坐標(biāo)數(shù)據(jù)，則測量縱橫斷面設(shè)置放樣點(diǎn)的相應(yīng)文件就會自動的生成，生成之后，需要進(jìn)行存儲，以便于隨時能夠到公路施工現(xiàn)場進(jìn)行縱橫斷面放樣測量設(shè)置；需要注意的是，橫斷面放樣必須注意橫斷面的形式，之后的步驟基本和縱斷面一樣[3]。

3 結(jié)束語

由上文可知，在當(dāng)前的公路測量中，CORS的高精度GPS測量技術(shù)是必不可少的一種公路建設(shè)領(lǐng)域測量技術(shù)，一方面，運(yùn)用CORS的高精度GPD測量技術(shù)進(jìn)行公路測量作業(yè)時，能夠很大程度上的提高整個測量作業(yè)的質(zhì)量以及效率，另一方面，運(yùn)用這種測量技術(shù)能夠?qū)⒑艽笠徊糠謩趧恿︶尫懦鰜怼Ｒ虼耍覈仨氃龃髮ORS的高精度GPS測量技術(shù)的推廣力度和研究力度，以提高公路建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]劉海軍.公路測量中基于CORS的高精度GPS測量技術(shù)探討[J].現(xiàn)代物業(yè)（上旬刊），2014（07）.

[2]張碧琴，毛治國，張旭.基于CORS的高精度GPS測量方法在公路測量中的應(yīng)用研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2011（11）.

[3]裴洪超.基于CORS的高精度GPS測量方法在公路測量中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2017（03）.