道路测量中GPS 测绘技术的应用及其发展探究

■吴芸芸，陈 青 ■.星子县建设规划局，江西 九江 33000;.星子县国土资源局 江西 九江 33000

GPS 技术，是近年来研发的最新型的定位技术。GPS 技术，能够更加精准、高效的锁定目标位置。GPS 系统组成包括三个部分:GPS 卫星星座、地面监控系统以及GPS 信号接收机。由此可见，GPS 系统是全方位目标搜索，以信号传感方式进行定位。GPS 技术应用于道路测绘工作中，比传统的人工网测，不仅浓缩了工作量，同时提高了工作效率，最重要的是测量数据更加精准。笔者对GPS 测绘技术应用于道路测量中的效果极为期待，通过本文对其应用及发展做出详细的研究。

1 GPS 测绘技术在道路测量中的领先优势

GPS 测绘技术，是利用GPS 系统，按照道路施工建设的要求，收集拟建道路的相关资料、踏勘定线、中线测量、纵横断面测量、道路施工测量、竣工测量，贯穿整个道路施工建设过程，指导道路工程的建设施工。近年来，丰富的实践经验证明了GPS 测绘技术应用于道路测量中具有高精准度、高效率、灵活、简单、方便等领先优势。其具体优势特点具体如下。

1.1 高观测速度

在道路测量中，GPS 测绘技术极高的观测速度是其显著的优势特点。传统的人工网测量技术，需要的测绘人员数量多，工程量大，工序复杂。GPS 测绘技术，用时15min，就能对20km 范围内的静态目标进行超精准定位。当目标测绘站间距在1.5km 范围内时，GPS 测绘技术则可使用不到2min 的时间对两站进行高速定位。GPS 测绘技术的高观测速度，对道路测量工作节省了大量时间，且观测的误差极小。

1.2 高测量准度

GPS 测绘技术应用于道路测量的第二项领先优势，莫过于其极高的测量准度。从丰富的道路测量案例中统计，GPS 测绘技术，测量5km范围以内的目标时，其测量误差在6mm -10mm 之间;测量范围在100km-500km 以内时，其测量误差在7mm -10mm 之间;测量范围在1000km 时，其测量误差在9mm-10mm 之间;而对500m 以下的目标进行测量，其观测误差可低于1mm。由此可见，在对大范围距离进行测绘时，GPS 测绘技术产生的测量误差不高于10mm，而小距离范围的测量误差竟低于1mm，比电磁波测距仪的测量准度还要高。

1.3 低操作难度

GPS 测绘技术，是利用GPS 卫星星座、地面监控系统以及GPS 信号接收机进行道路测量的。其全方位的目标搜索与锁定，结合网络信号、计算机技术，操作起来更加简单化与人性化。GPS 测绘技术操作简单，大大浓缩了工程量，不仅能够快速获取测量结果，还可大大减少道路测量工作人员。系统便捷的操作性，降低了测量人员的专业知识与技术水平。GPS 测绘技术的低操作难度，不仅能够即时测量，还能即时复测。

2 GPS 测绘技术在道路测量中的应用

2.1 实时动态定位技术

在道路测量中，最常用的GPS 测绘技术是GPS -RTK(Real -time kinematic)实时动态差分定位法。GPS -RTK 测量方法，建立在两个测站的载波相位基础之上，将观测点的三维坐标实时显示，并可达到厘米级的极高精度。RTK 实时动态定位技术，是GPS 测量技术的全新里程碑，在道路测量中，为工程放样、地形测图以及控制测量等工作带来了新希望。

GPS-RTK 测量技术在道路测量工作中的主要操作方法是选取一个精度较高的点位作为基准点，在此基准点部位安装一台接收机。通过地面监控系统对卫星进行观测，在接收卫星信号的同时，基准点上感应到的信号数据也能被同时接收。将卫星信号以及基准点信号数据录入计算机，通过计算机系统中设定的特定计算方程式，便可精确的计算出目标流动站的具体数据。对于动态站点的测量，传统测量方法若出现了较大误差需要重新测量的，一般是延长观测时间，以保证动态站点数据的准确性，并且要通过复杂的计算过程，方能得出动态站点的具体坐标值。

如下为某公路勘测公司，为目标路段公路勘测设计制定的RTK 作业模式数据链示意图，充分体现了如何从基准站接受信号数据，以获取流动站的信号。

图1 RTK 作业模式的数据链示意图

2.2 快速静、动态定位测量

快速静态定位测量，是GPS 信号接收机在静止的状态下对道路进行观测。在地势复杂、条件恶劣的道路路段，受这些客观因素的影响，无法使用常规的测量方法进行道路测量。因此，使用快速静态定位测量，道路测量中代替全站仪测量导线，不仅克服了恶劣路况的测量条件，降低了测量难度，还能够保证较高的测量精准度。所谓快速动态定位测量，则是通过GPS 测绘技术测量流动站上的信号数据。此模式的操作方法是，在测量流动站信号数据之前，先进行短暂几分钟的快速静态定位测量，以定位流动目标信号。快速动态定位测量的优势是，流动站观测数据可达到与基准站同步接收。

在道路测量中，GPS 测绘技术的快速静态定位测量与动态定位测量模式，是针对不同道路情况而研发的优于传统测量的测绘模式。两种模式所测量的数据均比较精确，且具有GPS 测绘技术基本的简洁操作性能。在道路测量中，将这两种定位测量模式结合使用，将具有更广阔的应用范围，对道路勘测、施工放样以及GIS 前端数据采集，均具有不可小觑的作用。

3 GPS 测绘技术在道路测量中的发展策略

GPS 测绘技术在道理测量中的领先优势，是电磁波测距仪等高科技测量仪器所不能比拟的。其之所以能够达到显著的测量效果，是经过了漫长的实验模拟过程，方能应用于实践道路测量之中。GPS 测绘技术虽然在道路测量中的应用率越来越高，但其有效发展还需注意以下几点。

3.1 加强专业人才的培养

GPS 测绘技术要普及于道路测量之中，必须要有更多的道路测量人员深谙GPS 测绘技术，基于这一点，道路勘测企业或者相关单位，要注重培养GPS 测绘技术专业人才。首先，要鼓励优秀测绘人员积极学习GPS 测绘技术，通过单位之间交流学习或者组织深造的形式，针对性的培养优秀人才。其次，让优秀的GPS 测绘人员，对道路测量员工进行培训，让广大测量人员加入到GPS测绘技术的学习行列，并由优秀GPS 测绘人员作为技术指导，通过实践提高全体测绘人员的GPS 测绘技术。

3.2 加大技术创新的研究

随着社会经济的发展，科技信息技术的发展也有着日新月异的变化。GPS 测绘技术虽然已成熟应用于道路测量工作之中，但是其还具有一定的优化空间。我国道路勘测机构，应在工作之余竭心尽力对GPS 测绘技术进行深化研究，积极尝试GPS 测绘技术的创新，使GPS 测绘技术能够再上一个里程碑。另一方面，可以汲取国外GPS 测绘技术的精髓，学习各个国家的GPS 测绘技术特点，融入我国道路测量实践之中。

3.3 加强宣传力度

加强GPS 测绘技术的宣传，不仅能够吸纳更多有志之士进入道路测量行业，同时能够让群众百姓知道，我国道路建设事业发展的可靠性与创新精神。道路建设项目的启动，必须提前告知于社会，在宣布道路规划建设过程中，建设部门可将应用于道路测量GPS 测绘技术内容同时发布。

4 结语

中国作为发展中国家，社会经济的快速增长告诉我们，我国道路工程的建设也在不断发展之中，且必须更好更快的继续发展。GPS 测绘技术在道路测量工作中，测量速度快、精度高、操作简单等重要作用是不可争议的。并且，在道路测量中，能够应对各种复杂恶劣的地势环境，并可随时对有争议的测量结果进行检测，极具可靠性。因此，我国道路勘测机构必须善于应用GPS 测绘技术于道路测量工作，提高了工作效率，才能赢得时间创造更多的经济效益与社会效益。

［1］刘文娟.GPS 在地籍测量中应用的研究［D］.燕山大学，2014-05-01.

［2］刘明学.GPS 高程转换在公路高程控制测量中的应用研究［D］.长安大学，2012 -04 -25.