GPS高程转换在公路高程控制测量中的应用研究

2015-04-16谢心磊

建材与装饰 2015年37期

关键词：桥隧静态高程

谢心磊

（江西应用技术职业学院立达科技开发总公司江西省赣州市 341000）

GPS高程转换在公路高程控制测量中的应用研究

谢心磊

（江西应用技术职业学院立达科技开发总公司江西省赣州市 341000）

高程控制技术在公路测量中有重要的作用，随着GPS技术的发展，在公路高程控制测量中引入GPS技术己经是一种重要的趋势。利用它可以求得GPS点的高度。本文将就GPS高程转换在公路搞成控制测量中的应用进行相关探讨。

GPS；高程转换；公路高程；控制测量；研究

1 公路高程测量与GPS发展的概况

在公路工程测量中，必须遵循“先整体后局部、从高级到低级”的测量原则，在点位测量、纵横断面测量、中线点放样之前必须进行平面控制测量和高程控制测量。进行公路高程控制测量的目的是获得测区控制点的高程，为路线提供统一的高程基准，为后续的测量工作提供标准数据。

2 基于GPS技术的公路高程控制测量

最初引入GPS技术在公路测量工程中主要是进行公路控制测量。公路控制测量由于线路长而且已知点较少，且对测量的精确度要求较高，传统的测量技术和设备难以满足要求。而GPS技术在很大程度上能够很好的解决这一难题。

2.1 GPS技术的优势

GPS高程技术在公路控制测量中的运用主要体现在通过静态相对定位GPS技术建立线路高精度控制网，以保证测量能够满足毫米级精度要求。

2.2 基于GPS高程技术的公路测量

近年来，随着GPS动态定位技术的不断发展，GPS高程的RTK定位技术也逐渐成熟，RTK定位技术，是一种实时差分测量技术，具有定位精确度高、观测时间短，全天候作业、效率高，并能提供三维坐标，数据安全可靠。RTK定位技术可以采用静态方法快速建立总体控制测量，并根据测量结果绘制带状地形图，以满足路线平面、纵面测量的需要。

实时动态（RTK）定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式，两种定位模式相结合，在公路工程中的应用可以覆盖公路测量、施工放样、监理和GIS（地理信息系统）前端数据采集。

快速静态定位模式：在观测中流动站在流动过程不必保持对卫星的连续观测。一般应用在精度比较高的测量中，如控制网加密，若采用常规测量方法，受客观因素影响较大，在自然条件比较恶劣的地区实施比较困难，而采用RTK快速静态测量，则比静态测量和常规测量起到事半功倍的效果。单点定位只需要5～ 10min，不及静态测量所需时间的1/5。

动态定位：测量前需要在一控制点上静止观测数分钟，进行初始化工作，之后流动站就可以按预定的采样间隔自动进行观测，这种定位模式在流动过程中，需要对卫星连续观测，一旦失锁则必须进行初始化。动态定位模式在公路测量阶段可以完成地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作。测量4～5s，精度就可以达到2～4cm，且整个测量过程不需通视，有着常规测量仪器（如全站仪）不可比拟的优点。

此外，RTK定位技术还可以通过中线测设和构造物放样等方式，满足各种场合的公路工程测量工作的需要，并且速度较快，还可以将测量精度提高到厘米级，提高观测质量，形成新的线路测量系统。

2.3 基于GPS技术的桥隧形变测量

由于桥、隧的形变监测对测量的精确度要求非常高，而GPS高程测量技术凭借着其测量的精确性、准确性，已成为桥、隧的形变监测方面的主流技术。GPS高程技术运用于桥隧形变测量主要是来源于美国研制的以GPS为基础的路桥观测系统，该系统通过利用GPS的高精度定位技术来进行桥、隧的形变监测工程。目前我国也逐渐开始使用GPS技术进行桥隧的形变监测的尝试。但是目前我国在利用GPS高程技术进行桥隧形变测量还不成熟，相关的技术要求不到位，高技术专业人才还比较缺乏。

2.4 人才和设备的问题

现阶段，我国在公路施工测量方面施工测量人员的专业性不足，素质差，不能满足公路施工测量的专业性要求，对施工测量仪器的操作不科学，不注重仪器的保修；这就需要我们充分重视公路测量的科学性要求，加强公路工程测量中的组织、领导和监督管理，采取有效地措施加强测量人员的技能培训，提高测量人员的综合素质，从根本上保证测量的准确性。

测量的仪器落后，已不能满足测量的精确性要求；此外，测量的质量控制体系不完善，存在着质量控制不严格等现象，这些方面的问题已经严重的影响了我国公路测量的准确性和公路施工的整体质量，我们要积极引进一些国际先进的测量设备，达到测量的硬件要求，加强对公路测量工程的监督控制，积极复测关键的测量工序，加强校核工作，以保证测量水平的整体提高。