GPS在公路工程控制测量中的应用研究

文/王岩华 中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司 湖北宜昌 443002

1、公路工程控制测量中GPS 的应用必要性分析

当前，我国的公路建设水平得到了明显提升，由于公路线路长，已知点少，用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足高精度的要求。GPS静态不受地形条件的限制，无需通视，减少了常规方法的中间环节。GPS 静态控制测量技术在道路工程中，主要是用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。通过在公路工程控制测量作业中使用GPS 技术，不但能够达到工程的测量精度控制标准，与此同时还能解决施工过程中的布网困难问题。GPS 静态便于操作、工作效率较高、精准度高且无需较长观测周期，也因此受到了公路工程的青睐，应用范围处于不断扩张的状态，为公路控制测量工作提供了有力技术支持。

2、GPS 在公路工程控制测量中的实际应用分析

我单位承建的四川省巴通万高速公路工程，地处山区，地形复杂，路线长124Km，隧洞桥梁多，已知点少。若采用常规的测量方法需要大量人力、物力且精度难以达到规范要求，为了加快工程进度及达到测量设计要求的精确度，在工程的控制网测量中采用了GPS 静态控制测量，受地形条件及施工测量的需要影响，首级测量控制网点不能均匀布设，需分D、E 级布网。

2.1 控制点选埋

①点位应选在土质坚硬、稳固可靠的地方，周围视野开阔，高度角在15 度以上的范围内无障碍物，同时要利于加密和扩展，利于高程引测。

②所有控制点布设位置应在设计公路中心线两侧50 米外、成图区域内。隧道区域的点位和因地形条件及通视条件限制的个别点位，要适当增加E 级控制点。平面控制点的埋设位置尽量考虑本点设站能观测到公路设计线位。

③控制点布设密度：D 级点沿路线前进方向以平均间隔4 公里布设。在D 级点上加密E 级点，E 级点沿路线前进方向平均500 米距离（一般在线位左右交错）布设一点，隧道顶部区域不布点。全线布D 级点26 个，E 级点103 个。

图1 测区控制网点位略图

④D 级不要求通视，E 级点需保证有一个以上的通视方向，E 级点同时作为四等水准高程。

⑤所有埋设的控制点均需实地绘制点之记，点之记内交会距离必须实地量测至0.1 米，一般点位交会距离应在三个以上，并提供点之记的CAD 文件数据。

2.2 GPS 外业观测

①观测前，根据卫星可见性预报表和交通情况，编制观测调度计划，GPS 接收机统一调成静态模式。有时在观测中根据实际情况，调整计划。

②作业所执行的技术要求如下：

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2.3 数据处理

内业数据处理采用HGO 数据处理软件，观测的数据主要分为基线解算和控制网平差。其中基线解算的步骤一般为：基线成果检查→重复基线检查→同步环检核→异步环检核。得到基线向量解算值，然后进行控制网平差。

3、GPS 在道路中使用的优缺点

3.1 优点

①测站与测站之间无需通视，只需要站点上空视野开阔，布设控制点更加灵活。

②所需测量时间比较短暂，提高了工作效率。

③操作简单易懂，不需要专业的测绘知识。

④GPS 具有高精度定位的特点，在控制网中，GPS 技术的应用，大大提升了测量的精确性。

3.2 缺点

①虽然GPS 高程精度能达到一定的精度要求，但GPS 施测的工程测量控制点应进一步用水准仪联测，保证高程精度满足施工需要。

②GPS 静态测量对选点要求较高，需要站点上空视野开阔，高度角在15 度以上的范围内无障碍物。

③GPS 测量中所选的控制点位置差异直接影响到观测点位的精度。

结语：

综上所述，通过对GPS 技术在公路工程控制测量中的应用研究可以发现，该技术工作效率高、操作便捷、测量结果准确可靠，具备推广的意义与价值。同时，有关研究相关技术人员仍需继续跟进，使其更好地服务于公路控制测量领域。