浅析道路工程中运用的GPS技术

李升亮

【摘 要】各种先进科学技术设备的出现，为我国道路工程行业的发展提供了宝贵的技术支持。在当前社会经济发展迅猛，道路工程项目不断增多的今天，为了能够进一步提高道路工程施工建设的质量，强化工程项目建成水平，做好道路测量工作就变的尤为重要。在GPS技术广泛应用与各领域的今天，在道路工程的施工中科学的引进并使用GPS技术，将有效的提高道路工程施工的效率。所以，本文将针对在道路工程中GPS技术的运用进行简要的分析。

【关键词】道路工程；GPS技术；实时测量；注意事项；一体化测量

0 引言

在道路工程的项目的建设中，GPS技术主要运用在道路工程施工过程的测量工作上。通过引进GPS技术，将有效的提高道路工程数据测量的准确性与可靠性，降低施工作业的强度、减少时间的使用，从而避免了项目建设中资金的过度消耗与资源的过度浪费问题。在进行道路的勘察设计中使用GPS技术是当前社会发展的必然趋势，同时这对道路工程勘测技术的完善具有很大的帮助。

1 在道路工程中GPS技术的运用

1.1 道路工程中高精度控制网建立中GPS技术的运用

基于道路工程初期施工阶段的要求，对道路施工的基本走向布设控制点、对平面与高程进行控制测量是GPS技术的初期任务，同时这将有助于提高路线图测绘的精度、为施工放样打下坚实的基础。通过GPS技术可以灵活多变的对施工环境进行布网、快速观测数据，天气的变化一般不会影响测量工作的开展，也不会影响定位的精度，所以在当前道路工程中得以广泛推广使用。现如今我国沪宁高度等路段就采用了GPS高精度控制网络。在实践中发现其误差精度较小，让施工工期大幅度缩短，降低了经费支出、实现了快速静态定位目的。

1.2 在道路施工放样中可以运用GPS技术

利用GPS技术进行实时动态测量是最新的技术应用方式。该方法主要是通过在基准站安装GPS接收机的方式对卫星可以探测到的位置进行不间断的观察，并将手机的数据实时传送到流动观察站。然后通过流动观察站上的GPS接收机接受实地数据与基准站实时数据，在通过电子薄相对定位原理，将流动站的实际动态三坐标计算出来。在进行道路勘察的应用中，GPS技术主要可以完成顶线测量工作，在施工中可以同时进行放线、中桩、中平等多项工作，从而缩短了测量时间、提高了测量效率。相关方法为：①对于需要测量的路线，在确定控制点后将GPS接收机安置后，使其变成基准确性站，然后在流动测量的线路上在安置一台GPS接收机，承担基准的作用，然后在测得的点位进行施工打桩。②根据所设计的路线参数（圆曲线半径、缓和曲线要素、交点坐标、起始方位角等），利用路线计算程序计算路线中桩的设计坐标（注：也可将路线计算程序计算路线中桩的设计坐标集成于GPS接收机所配套的电子手簿中，在现场输入桩号，随时计算坐标）。③将路线中桩的设计坐标从微机中传输到电子手簿。④当流动站测设完成后，应将具体的参考点好输入到设备内，通过设备计算将杆位与桩位的施工方向、地点、距离显示出来，然后将杆向相关方向移动，带显示器上杆位与设计点位发生重合后，将打桩号刻印再次就行。之后按照这个顺序逐一的进行。⑤对于确定的施工桩位，要做好设备的备份记录，将所有桩位的高程数据完整的记录在设备储存器中。⑥同业传输至计算机，利用路线CAD软件进行纵断的设计和绘图。利用RTK技术定位进行中线测量不受通视条件的影响，速度快，并可达到厘米级的定位精度，完全可以满足《公路勘测规范》桩位允许误码差事要求，在路线勘测中具有较高的研究推广价值。

2 道路工程一体化测量可使用GPS技术进行引导

2.1 对道路工程一体化测量想法的分析

GPS系统可以将实时测量变成现实，他的数据测量精度高、速度快，值得进行使用。一般GPS技术可以广泛的使用在道路工程勘察大部分项目中，可以有效的对数字化带状地图、线路土石方、铺摊作业等进行准确的桩位测量以及施工验收。与此同时，通过GPS技术的使用，将实现道路工程高程系统与测量坐标之间的相互转换，提高测量的效率与准确性。

2.2 可以采用GPS技术实现道路工程一体化测量

采用数量适宜的GPS机器，按照合理的测量方法进行操作：一般若只有2台机器，应分别将其安置在测量路线上，彼此应间隔18公里左右，有利于卫星信号接收和无线电信号发送的开阔高地上，作为参考站A与B（不必考虑它们是否已知点），提前两三分钟开机，通过实时CPS测量方法将A站的WGS84地心坐标准传递给B站，随后即可同时开始招待参考站的任务；其余的2台设备可以在40公里范围之内担任流动站的功能，基于带宽测量地形图的情况，做好中线与木桩的间距测量与位置确定，通过彼此间数据交换实现三坐标确定。若设备之间的误差在±3cm左右，那么应取平均差值进行计算；若还有其他机器可以使用，可以让其测量施工路段沿线的控制已知网点。如果只有4台接收机可供使用的话，这种联测只能由分担流动点测理任务的两台接收机在施测过程中就近顺便完成。在完成一段作业任务后，A站向线路的延伸方向迁站到C点，并保持B点不动。B、C相距15～20公里左右。同样C点坐标由B点通实时传递获得。然后将第五段方式重复操作，实现第二段道路施工测量工作，后续工作复制上述方法。

虽然所有的点均含有2个差异已知点测量平差值，数据的精度标准也在设计的范围里面，但若参考站坐标发生测量或传递误差，势必会在流动点位坐标差的大量计算中呈现出来。所以采用GPS测量技术所得到的测量数据的可靠性、精准性非常高，相关数据无需二次处理，只要基于平面高程已经掌握的坐标进行匹配转换即可，然后将点位输出做成图标，并通过坐标的换算、高程系统数据的数字化，实现最终路线模型的设计，将施工所需材料用量计算而出。接着就能够在GPS技术的引导下进行线路的施工、桩柱的测设与竣工验收。通过采用GPS技术进行道路工程的勘察设计，将有效的缩短施工周期、减轻施工员工的劳动量，降低资金的投入。

3 在道路工程中应用GPS技术的注意事项

GPS技术在道路工程运用中具有操作便捷、误差小、测量耗时短、自动化程度高、精度高、不受天气影响等众多的优点。但是传统的RTK测量技术得自己架设基站，而且流动站与基准站间的距离区间为3～5km，最大的数据信号距离为15km，若超过了5km的距离，数据信号就显得很不稳定，从而就会影响到测量的精准度。除此之外，RTK的测量成果精准度还受到坐标系转换精度、基准站的点位精度、基线解算精度、量测误差以及GPS观测误差源的影响。在进行基准站的设置过程中，设置人员应做好施工环境状况的检查，需要尽可能的避开四周存在的干扰物体，保证架设的位置与以已知点为圆心半径在200m的范围内没有任何的电台发射站等强电磁波发射源；若施工路段存在高压线，基准站的架设必须在其50m开外的位置。若存在特殊的情况，切勿强行进行施工。面对特殊情况应第一时间上报领导，并与技术组人员结合经纬仪等测量设备进行数据测量，在测量中可以使用解析法对局部实现精准勘测。实际上，只要勘测位置符合测量标准，那么GPS测量技术的三维测量结果精度还是相当可靠、准确的，相关数据精度不会对道路工程施工造成任何负面影响。

4 结束语

在道路工程的施工建设中广泛的运用GPS技术，将有效的提高数据测量的精度，缩短测量、放线等工作所需的时间，降低人力、物力、财力资本的投入，提高道路工程建设的经济性指标。同时GPS技术的使用可缩小测量误差，实现数据实时传输，有效的提高道路勘察设计的精度，提高道路施工的质量，提高道路工程的经济效益与社会效益。

【参考文献】

[1]于亮，张志远.浅谈道路工程中的GPS测量技术[J].科技视界，2014（04）.

[2]訾栓紧.GPS-RTK技术在道路工程测量中的应用[J].江西建材，2015（09）.

[3]韦瓞阜.浅谈GPS在道路工程中的应用[J].今日南国，2010（09）.

[责任编辑：王伟平]