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摘要：近年来，随着铁路工程建设力度的加大以及工程施工水平的优化提升，对铁路工程测量质量提出了更高的要求，传统测工程测量技术存在效率低下、精度不足、作业方式僵化等问题，难以满足铁路工程测量需求。因此，为推动铁路事业的发展，本文从技术角度着手，对GPS技术在铁路工程测量领域中的应用及测量要点进行简要分析，以供参考。
关键词：GPS；铁路工程；测量技术
1 铁路工程中的GPS测量过程
1.1制定测量计划
（1）选点。基于铁路工程施工方案，持续采集工程测区相关信息，如已知点位坐标系、高程系统等。在地形图中标记、选择若干点位，组织开展实地勘察作业，综合分析地形地貌结构等影响因素，确定选点方案。
（2）GPS网技术设计。对GPS网的设计，既是GPS技术在铁路工程测量工作中的应用表现形式，也是保证铁路工程测量结果精确性的主要手段。GPS网设计工作由基准设计、确定精度标准以及图形设计三项工作组成。以确定精度标准为例，精度标准主要表示各级网相邻点间隔距离误差，是GPS网的重要参数，精度标准合理性与大小直接影响测量作业时间、观测计划与GPS网布设方案。
（3）制定观测计划。测量人员对铁路工程测区高程与概略经纬度进行分析，合理设定观测时间，以保证测量精度与作业效率。同时，利用GPS技术对测区实时交通情况进行采集，针对性编制、调整观测计划。
1.2 外业测量操作
（1）观测作业。测量人员在所设定点位中放置天线、开机接收GPS卫星信号、对所接收信号进行储存处理。最终，在所接收信号分析结果基础上，生成高精度GPS网，获取观测成果。
（2）测量记录。常见的测量记录方式为两种，其一是配置、运行采集器装置，自动对测量点位所接收GPS卫星信号加以采集。其二是记录手薄，测量人员在测量作业开展中，对所接收GPS信号、测量成果与工作过程加以填写记录，将其作为GPS定位原始数据。
（3）内业处理。在多数铁路工程中，普遍选择设计开发一体式GPS随机数据处理软件产品，软件具备闭合差自动搜索、数据远程传输、高程拟合、基线向量处理等功能模块。内业处理工作步骤分为基线检算、闭合差检算以及网平差检算。
2 GPS在铁路工程测量中的实际应用
2.1 动态定位模式测量
动态定位测量模式是基于载波相位观测值进行测量的一项实时差分GPS技术，构建实时动态定位测量系统，对采样点的空间位置进行连续跟踪观测。该系统主要由流动站与基准站组成。其中，参考站为接收机，基准点为具有极高精度的首级控制点。在铁路工程测量过程中，接收机将基于GPS系统，对所传输GPS卫星信号加以接收。随后，连同基准点同步观测数据，实时确定流动站空间位置、三维坐标。与传统工程测量模式相比，对动态定位测量模式的应用，既实现了对不必要观测项目的缩减，根据待测点精度指标、合理设定观测时间，同时，测量定位精度有所提高，达到厘米级定位精度。动态定位测量模式主要由参考站与流动站作业环节组成，具体如下。
（1）参考站测量作业。测量人员对控制点位置进行复测，待一切无误后，安装GPS接收机设备、加设天线。
随后，录入第二部GPS接收机室内参数，结合实际工作情况构建配置集；明确天线标高以及参考站空间坐标，输入相应信息，即可将转换参数加以调节，或是将其转换为特定目标、持续接收GPS卫星信号；参考站持续发送观测站实时空间坐标与观测值，随后等待电台通讯信号，组织开展后续测量作业。
（2）流动站测量作业。测量人员在适当点位设置流动站，基于GPS接收机新建测量项目，结合实际工作情况构建配置集。随后，GPS接收机设备将持续接收自参考站经由GPS卫星所传输数据信息，并将所接收数据转换为三维坐标数据，在流动站终端设备中加以显示。在GPS实际应用过程中，实时动态定位模式主要被用于工程横断面测量、地形图测绘、施工变形观测、测量放样、中桩测量等方向，保证了测量精度。
2.2 静态或快速静态定位模式测量
静态或快速静态定位模式是在观测过程中，将GPS接收机天线位置保持静止状态。而在数据处理环节，则将接收机天线视作为一个不会随着时间推移、受到外界因素而产生变化的量，基于所接收GPS卫星数据，分析数据变化情况，从而求得待测点空间位置、实时解算出用户站的三维坐标数据。在工程测量工作中，往往配置两台及以上接收设备，将其在基线两端加以安置，同步观测适当数量的卫星。将已观测基线组成封闭图形，从而提高测量定位精度。在GPS技术实际应用中，静态或快速静态定位模式主要被用于对国家三角垫进行加密测量，这将为后续铁路测量工作的开展提供便利，实现对铁路线路收集控制网的有效测量，以此替代全站仪完成导线测量等控制点加密测量作业。
3 GPS在铁路工程测量中的应用优势
3.1 测站无需通视
在传统铁路工程测量模式下，受到技术限制，所设定各处选测点之间需满足通视要求，这对选测点位有着较高要求，加大了工程测量作业量。GPS技术的应用，无需各处选测点之间进行通视，使得选测点布置方式较为灵活、控制网图形得到良好保障，并在一定程度上缩减了工程测量作业量、提高测量作业效率。
3.2 观测时间短
与传统工程测量模式相比，对GPS技术的应用，实现了对观测时间的大幅缩短，各测站点在短时间内即可获取测站点三维坐标。以静态定位GPS技术为例，相对测量时间仅需30min左右时间。而动态定位测量技术仅需几分钟，即可获取测站点三维坐标，且测量精度高达厘米级，甚至是毫米级。
3.3 全天候作业
GPS技术在应用过程中，由于各类GPS卫星分布位置较为均匀、定位数目多，可在任何时间，对任何地点开展连续观测作业。同时，在工程测量作业开展中，测量精度并不会受到气候变化因素的影响。
结语：综上所述，GPS技术作为一种全新的测量技术，在铁路工程测量领域中具有全天候作业、观测时间短等诸多技术优势，展露出广阔的技术应用前景。因此，企业与相关部门应加强对GPS技术的应用力度，明确GPS测量过程，掌握技术实际应用情况，为铁路工程建设提供强有力的技术保障。
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