浅析 GPS高程拟合在公路工程测量中的应用

侯钢

摘要：公路工程勘察是一项非常复杂的任务，主要包括工程建设初期的勘察设计，工程建设过程中的施工与维护以及后期运营管理活动中需要的测量工作。此阶段公路工程勘察的主要内容包括：桥梁与隧道工程勘察，沟渠排水工程勘察，路基工程勘察等。测量任务非常繁重，对测量技术的要求相对较高。传统的测量技术已经无法满足开发需求。因此，必须通过其短短的测绘时间，操作简单，精度高等优点，增加对 GPS测绘技术的应用，以提高公路工程测绘的质量和效率，促进高速公路的发展。

关键词：公路工程 测量 GPS高程拟合 应用 问题与对策

前言

随着交通运输业的蓬勃发展，已经修建了许多不间断的高速公路建设。为了提高施工质量，缩短工期，我们在实际施工中采用了大量的先进技术。在公路工程测绘中，GPS技术的应用可以大大简化测绘内容，提高测绘效率。笔者根据多年在公路工程勘察中的实际工作经验，简要讨论了通用的 GPS拟合方法，然后详细介绍了其应用方法，常见问题和解决方案，以期更好地推广 GPS高程拟合技术在公路工程中的应用。

一、常见的 GPS高程拟合方法

现阶段我国常见的 GPS高程拟合方法主要有六种，分别是重力测量法、联合平差发、平差转换法、数字模型抗差的估计法、数值逼近法以及神经网络法等。其中重力测量法主要应用在物理学和海洋学当中，具有较高的可靠性，但是平原地区使用存在一定不足，并且精度较差 联合平差法由于多类数据的组合因此说效果比较明显，但是由于其只能够对观测数据进行偏差评估，而且容易受到外界因素的干扰，因此结果并不能保证非常精确 平差转化法主要用于三维坐标中部分点的测量，但是这种方法对于参数的要求较高，极易受到限制 数字模型抗差估价法的基础是数学模型，能够在观测值非常小时，去除观测值，但是这种方法由于受到多种外界条件的影响，因此在观测数据的可靠性以及准确性上存在不足 数值逼近法的基础是数学模型，在知道正常高与大地高的前提下，将其代入公式，计算出高程的异常值，再通过 GPS测出异常值得差来得到最终结果 神经网络法是最小的一种转换方法，优点是不需要建造模型来进行解决，而是通过转换消除未知因素，因而这样的标准较高。

二、公路工程测量中 GPS高程拟合的应用

1公路控制测量方面的应用

在进行公路控制测量过程中，由于经过的高程起算点较少，因此需要保证较高的起算精度，但是由于传统的测量技术难以保证测量精度需求，因此近年来 GPS技术的应用频率越来越高。较传统测量技术相比较 GPS技术能够有效保证起算精度。在进行公路控制测量中，由于使用了 GPS高程拟合技术，因此可以使测量结果达到厘米级的精度。现阶段，绝大多数的公路工程测量中都开展了 GPS高程拟合测量控制技术的应用，特别是在山区等地质条件异常复杂的区域使用这种技术能够极大提高劳动效率与质量。除此之外，在公路线路中也开展了 GPS高程拟合技术的应用，特别是青银高速、大广高速的建设中，发挥了重要作用。与此同时，由于 GPS高策测量的使用不需要保证交通线路的连续贯通，因此在密林、峡谷、山区、湿地等地区也能够得到良好的应用，并且在这些地区使用能够有效解决常见的测量问题。

2公路测设测量方面的应用

虽然近年来大量先进技术被投入到公路工程测量中，但是没有一种技术能够取代 GPS高程拟合技术的使用，并且由于 GPS动态定位技术的不断进步，完善了其高程拟合的 RTK定位技术，因此在公路测量、放样中全面使用。使用 GPS高程拟合的 RTK定位技术，能够有效保证测量结果的可靠性，并且测量时间与测量效率能够得到有效保证，通常来说，通过 RTK法获得高程与坐标，能够在短时间内建立总体范围内的控制网，因此说通过快速开展绘制带状地形图，能够准确进行平面和纵面测量数据。此外，这种技术能够在多种公路工程测量中进行使用，最为重要的是包括构造物放样和中线测设，大多数的公路测量中都可以进行使用。

3公路、桥、隧道等的变形监测

由于 GPS高程测量技术能够保证测量数据的准确性，因此说现阶段这种技术已经广泛使用在桥梁、隧道的形变监测中。最初，美国率先研发成功了 GPS路桥观测系统，并通过 GPS高精度定位技术的使用，在全国区域内开展了桥梁隧道的变形监测。虽然我国的 GPS高程擬合技术起步较晚，并且还不够完善、作业经验不丰富，但是仍旧在一些领域中开展了应用，取得了显著效果，通过多年的使用、总结与改进，我国的 GPS高程拟合技术应用水平也在不断提高。

三、公路工程测量中常见的问题与对策

1常见问题

虽然现阶段我国在公路工程测量中广泛应用了 GPS高程拟合技术，但是仍旧存在一定的问题，主要是：测量设备落后，性能满足不了基本的测量要求 作业人员技术水平较差，无法进行高科技设备的快速、精准作业，经常出现误操作，造成仪器的严重损伤 此外质量控制体系也不完善，存在质量控制不严格的情况，这对于公路测量的准确性极为不利，这是我们现阶段急需解决的问题。

2解决对策

面对上述问题，我们首先应转变观念，提高对公路测量科学性的重视程度，建立健全各级监督管理体系，保证全过程的测量工作都处于有效监管状态。此外，我们还需要加强对作业人员进行培训和教育，提高作业人员的综合素质，从而实现测量队伍的科学性和专业性。最后是要坚持事前控制原则，对各项测量工序进行积极复测，并通过提高校核水平，保证测量水平。

四、结论

综上所述，现阶段公路工程测量中 GPS高程拟合技术得到了广泛的应用，不仅可以提高劳动效率，还能够降低作业人员劳动强度，有效保证测量质量，但是仍旧存在一定不足，因此说我们必须加大技术研究力度，不断进行完善，促进其在公路工程测量中充分发挥应有作用。

参考文献：

[1]李文明.浅析 GPS高程拟合技术在公路工程测量中的应用 [J].全球定位系统，2014（09）：77-79.

[2]张洪国.浅析 GPS高程拟合技术的主要应用问题与对策[J].测绘地理信息，2015（11）：52-53.

（作者单位 ：沈阳加华岩土工程有限公司 ）