道路工程測量中的GPS技術研究探析

王志堅

摘要：隨著我國科學技術的發展，GPS技術已經被廣泛應用到各個領域，尤其是在道路工程測量管理中，GPS技術發揮了無可替代的作用。本文就在此背景之下，對道路工程測量中GPS技術的應用展開了研究，內容僅供相關人士參考。

關鍵字：道路；工程測量；GPS技術；應用

前言

道路在實際施工的過程中，可能會受到各種因素的影響，導致道路的工作效率和施工質量不能夠得到有效的保證。為此，就需要施工單位在施工的設計階段，加強對工程的測量，提高測量的準確性，進而保證施工的質量和效率。而GPS技術作為現代工程測量過程中重要的一種方式，其具有測量精度高、成本低等優點，可以有效保證工程的經濟效益和社會效益。

1 GPS概述

1.1GPS技術概念

GPS是由空間星座、地面控制和用戶設備等三部分構成的。GPS測量技術能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精確三維坐標以及其他相關信息，具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，廣泛應用于軍事、民用交通（船舶、飛機、汽車等）導航、大地測量、攝影測量、野外考察探險、土地利用調查、精確農業以及日常生活（人員跟蹤、休閑娛樂）等不同領域。現在的GPS與通信技術結合，使得靜態的三維定位測量變成了動態的三維定位測量，有效提高了其功能的深度和廣度，進而得以廣泛應用。GPS全站儀的出現，使得其在工程測量、地形測量等方面得以應用，并且其具有成本低、精度高、效率高等優點。

1.2GPS測量的特點

相對于常規測量來說，GPS測量主要有以下特點：第一，測量精度高。GPS觀測的精度明顯高于一般常規測量，在小于50km的基線上，其相對定位精度可達1×10-6，在大于1000km的基線上可達1×10-8；第二，測站間無需通視。GPS測量不需要測站間相互通視，可根據實際需要確定點位，使得選點工作更加靈活方便；第三，觀測時間短。隨著GPS測量技術的不斷完善，軟件的不斷更新，在進行GPS測量時，靜態相對定位每站僅需20min左右，動態相對定位僅需幾秒鐘；第四，儀器操作簡便。現階段，GPS技術結合了自動控制技術、智能技術、通信技術等新技術，使得其操作的過程中只需要操作人員對中、平整、量取天線高及開機后設定參數，就能夠自動地完成我們需要檢測的內容；第五，全天候作業。由于GPS衛星的數量眾多，并且其較均勻地分布在地球周圍，因此可以實現任何時間、地點的測量，一般情況下不會受到外界條件的影響；第六，提供三維坐標。GPS測量可同時精確測定測站點的三維坐標，其高程精度也可滿足四等水準測量的要求。

2 GPS技術在道路工程測量中的應用

2.1GPS技術在道路工程變形監測中的應用

道路工程在實際的施工建設過程中，由于受到一些因素的影響，導致道路出現地基不穩，或者是出現變形等的現象。這種情況下，就需要施工維護人員根據實際出現的情況，采取有效的措施進行補救，從而保證道路的質量和安全。為了能夠及時發現道路發生變形的現象，就需要有關人員對道路進行變形監測工作，而通過使用GPS測量技術能夠有效地對道路進行變形監測，配合使用高精度的GPS監測網，能夠將監測精度控制到毫米級，有效對道路中存在的細小變化進行監測，并且GPS的使用能夠使道路的變形監測變得更加簡單。

2.2GPS技術在道路測繪控制網中的應用

測繪控制網是道路工程的基礎工作，其準確性直接影響到了道路工程測量工作質量。通常在測繪控制網中，精度要求較高的稱為一級控制網。而這些一級控制網是作為測繪參照點存在的。為此，必須保證測繪控制網中高精度網控制坐標的精確性。

在道路工程測量過程中，常用的工程測量方法是邊角法。這種方法主要是采用測繪儀器來控制導線，進行確定其他坐標的具體位置，從而完成對控制網的測繪構建工作。然而在實際的應用過程中，發現其只適合一些較小范圍的測繪工作，如果是較大范圍的測繪工作，就有可能使得測繪的精度不夠，導致結果出現偏差。而將GPS技術應用到這個測繪方法中來，可以有效地解決這一問題，提高測繪的精度，使測繪結果更加精確。在測繪道路工程的控制網工作中，我們比較常用的一種GPS技術是載波相位靜態差分技術。這項技術主要是通過對基準站的分轉、修改、定位等方式來進行局域差分法、接收機和衛星觀測歷元之間的差分計算，從而得出基線的長度，達到我們測量的目的。

2.3GPS技術在道路工程斷面測量中的應用

通過使用GPS技術對傳統的方法進行改進，可以更準確、更高效地測量道路和橋梁工程的土方開挖和回填工程量，大大減少了技術人員的現場工作量，可以輕松地得到測量樁點坐標、高程和距離等數據，并利用繪圖軟件繪制斷面圖。在用GPS技術對道路工程斷面進行測量的過程中，環境較差、地形地質復雜的地段不會影響其測量精度，相對于人工測量存在的誤差來說，其測量的精度更高，并且還能夠有效保證測量人員的安全，提高了道路工程測量的質量和效率，減少了測量成本，具有一定的經濟效益和社會效益。

3 GPS技術在道路工程測量中的發展前景

隨著我國經濟的發展，道路工程的建設規模也在逐漸擴大。但是市場經濟的發展必然會給道路測量工程增加難度。而且近年來高質量、高等級、結構復雜的道路工程越來越多。在科學技術發展的背景下，只有不斷利用新技術提高道路工作的測量質量才能真正促進我國交通行業的發展。而GPS技術的產生和發展正為道路工程的測繪工作提供了可能。目前，GPS技術以其精度高、適應性強、成本低等特點立足于道路工程的測量工作中，不僅提高了測量的精度，還改變了測量的方式，促進了測量效率。尤其在一些環境惡劣、地形復雜的道路工程中，使用GPS技術更加方便、快捷地對其進行測量。再加上GPS技術全天候、抗干擾能力強的特點，能夠有效保證測量的質量。而在數字化、信息化技術不斷發展的新時代背景之下，GPS技術也在向著數字化、智能化的方向發展，通過結合數字化技術可以實現對數據的收集、圖形處理等內容，建立大數據下的信息資源庫，為測繪人員提供需要的數據信息。除此之外，GPS技術在道路工程測量的過程中將會更加集成化，如GPS接收器與電子全站儀、測量機器人集成，這種智能化的控制方式更能提高道路測量工程質量，即便是地形復雜、氣候多變的環境也能夠進行精確的測量，從而使我國道路網更加完善。

結束語

綜上所述，本文首先對GPS技術進行了分析，然后，重點研討了其在道路工程測量過程中的具體應用，主要從變形監測、控制網測量、斷面測量三個方面進行，最后總結了GPS技術在道路工程測量中的發展前景，對于提高道路工程測量的質量和效率具有重要的作用。

參考文獻：

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