GPS技术在公路建设控制测量中的应用浅析

赵小坤

摘 要：立足公路建设，控制测量直接影响公路建设质量，因此，需要有效落实前期测量定位工作，强化对不安全因素的准确判定，做好针对性处理，全面提升公路建设水平。当前，公路建设规模不断扩大，控制测量难度加大，要将控制测量作为核心工作，高效应用GPS技术，发挥对公路建设控制测量工作的技术支撑作用，推动公路建设的健康发展。

关键词：GPS技术;公路建设;控制测量;应用

0 前言

在科技的引领下，公路建设技术不断完善，公路建设效率与质量得以大大提升。纵观公路建设诸多环节，控制测量是不容忽视的内容，事关工作质量，与公路整体工程建设水平息息相关。GPS技术凭借在较高的精确度，观察时间较多，整体应用方式灵活，成为公路建设控制测量重要技术手段，尤其适应大规模公路建设项目，能够在根本上满足公路建设对数据精准的要求。因此，要重视研究GPS技术在公路建设控制测量中的应用。

1 正确认识GPS技术的基本原理

对于GPS技术而言，從原理角度分析，借助GPS卫星以及用户接收天线之间的距离，依托卫星卫星瞬时坐标，掌握与天线相对应的点位，也就是说，明确了三维坐标（x，y，z）。从功能上分析，以GPS技术为支撑，明确接收机天线与GPS卫星之间的距离。为了保证较高的精确度，相对定位法成为主导手段。这种方法设置多个接收机，强化对GPS卫星的实时跟踪，从而掌握接收机之间相对位置。另外，绝对定位法存在一定过得测量误差，主要源于轨道误差以及钟差问题，同时，传播误差也很难避免，威胁定位精准线，使得测量结果相关性受到影响。为此，依托差异化测量结果的线性组合，满足相对定位的要求，以实现误差程度的削减，提升GPS定位水平。

2 GPS技术的技术优势

从优势角度分析，GPS技术无需投入较长的观测时间，定位精准度较高，操作便捷，满足实时、动态与全天候运行要求，效率较高。与传统测量技术相对比，GPS技术大大降低对可见性条件的依赖，使用更加方便。GPS系统依托信号接收，能够获取目标性测量结果。另外，GPS技术不受时空因素的制约，满足连续性测量的需求，全天候进行观测，准确提供三维目标。在GPS技术的使用下，测量结果更加精准，达到红外传感器测量精度标准。同时，一旦遇到测量距离较远的情况，GPS技术优势得以体现，能够依托相应的控制网络，合理控制观测点观测时间。借助GPS快速静态定位方法，观测时间得以缩短。除此之外，GPS技术支持自动化操作，能够实现卫星信号的自动化、连续性接收，尤其是在技术不断提升的时代，GPS接收机自动化程度不断增强，设备体积逐渐缩小，功能日益完善。在整个操作中，只需选择平面位置，放置天线，打开电源，大量测量数据得以获取。同时，支持数据分析处理，确定三维坐标，为后续的测量工作提供有力的支持。

3 对公路建设控制测量工作的介绍

对于公路建设项目，在建设之前，需要在根本上保证其满足环境建设的基本要求。设计人员需要将勘测工作落到实处，以区域为基础，明确其在气候以及地形方面的 特点，为公路工程设计方案的形成奠定坚实的基础。立足传统勘测，现场测量时主要手段，需要投入较长时间，测量效果不佳。在应用GPS技术之后，能够在短时间内程序某一区域地形地貌特点，同时，针对性进行信息收集与分析，达到优化设计方案的目的。GPS技术主要包含三个方面，即GPS卫星、地面监控系统、GPS信号接收机。在应用过程中，已知的起算条件为GPS卫星的瞬间位置，依托空间后方交会方法，能够准确界定所测目标的位置。GPS测量系统重点使用的是举例交汇法，将接收机安置在测量位置，在完成导航电文接收之后，对其进行相应处理，获取其卫星与接收机的距离，从而定位目标位置，依托这一测量技术，公路建设控制测量工作的测量效率显著提升，大大降低公路测量成本，测量精度得以增强，整体公路建设质量得以保障;公路建设是基础设施建设的重要构成，与经济建设息息相关。为了保证公路工程建设质量，公路路线勘测工作不可忽视。当前，公路建设规模较大，周期较长，其建设质量受到诸多因素的制约。依托GPS技术，公路建设设计合理性增强，尤其是依靠精准的参数，满足公路建设在布网以及高精度方面的要求。立足公路建设控制测量，在GPS设备支持下，采取静态连续测量的方式，获取大量测量数据，经过分析之后，得到关键点坐标，将其合理应用在设计方案之中。鉴于其较强的精确度，应用范围广泛。

4 剖析GPS技术在公路建设控制测量中的应用

4.1 指导选点工作，准确进行数据收集与处理

针对GPS测量，测站点对通视条件依赖性不强，要求不高，同时，对公路建设控制测量点形成的图形结构也未做特殊说明。也就是说，整个选点工作并不复杂，整体较为简单。但是，点位选择需要给予重视，这对测量结果准确性影响较大，影响后期工程的有序进行。为此，在进行选点阶段，需要全面收集区域内的地形条件，明确测量标志点的分布以及保存的情况，保证测站点位置的合理性，以此为基础，进行数据的准确采集与处理。

4.2 支持控制点的合理选择，准确进行测量数据的转换

针对控制点的选择工作，需要保证地面稳定性，支持较好的保存需要，落实绘制点的标记工作。在应用GPS技术的时候，控制点的高程不能完全依赖GPS，要结合实际情况，配合水准仪，满足高程重新测量的需要;基于公路建设设计工作，控制测量点相关坐标系要求较高，需要支持数据中央经线的确定，将其有效转换到相应的目标坐标系上。

4.3 静态测量应用

静态测量应用的首要工作是在GPS接收机当中下载相应的卫星星历文件，以此为依据，建立GPS卫星能见度预报表，目的是保证观测期选择的合理性。而后，制定观测方案，保证观测站工作与通信之间的密切配合，实现工作效率的提升。针对定位方式，需要考察接收机类型，落实静态定位方法与快速静态定位方法。充分考虑定位方法、接收机的类型以及卫星的接收条件，从而界定观测周期定位时间。

4.4 动态测量应用

对于动态测量，需要先在控制点预留一定时间，通常为几分钟，而后进行初始化操作，流动站借助预订的采样时间间隔，实现自动化观测的目的。针对这一定位模式，需要一流动期间为基础，连续进行观测，秩序初始化任务。动态定位模式对公路勘测阶段的诸多工作产生影响，如断面测量以及地面测量等。

4.5 高程测量应用

在高程测量中，通常需要以WGS-84坐标系当中的位势高度为基础，依托大地水准面，实现高程的测量目的，但是，会存在一定的高程异常现象。因此，为了保证获取正常高程，GPS技术得以应用，明确相应的点的高程，达到目标高程测量的需要。借助RTK技术，能够较为可靠地保证参考点高程的精准度，使得流动站所测得的高程误差通常会小于5 cm，全方位满足公路建设中地形测绘以及中桩测绘的需要。这一技术的使用对于提升公路建设经济以及社会效益意义重大。

5 结束语

立足新时期，公路建设控制测量工作备受瞩目，测量方法较多，具有差异化的应用范畴。为此，在实际应用中，需要充分了解测量方法的优势与不足，以实现较好的测量效果。GPS技术优势突出，应用广泛，保证测量结果的准确有效，有效提升公路建设控制测量效率与质量，推动公路建设质量的全面提升。

参考文献：

[1]谢勇.GPS技术在公路平面控制测量中的应用[J].中国新技术新产品，2020（3）：97-98.