张勇
陕西省咸阳路桥工程公司 陕西咸阳 712000
摘要：随着科学技术的不断发展，公路建设中应用的技术越来越先进，有效提升了公路建设效率与质量。控制测量工作是公路建设中重要工作环节，提升控制测量的工作质量，对公路整体工程建设质量的提升有着很大的作用。GPS技术有定位精度高、观测时间短、测量方式简单等特点，在公路建设中采用GPS技术可有效提升公路建设控制测量的质量与效率。
关键词：GPS技术 ；公路建设 ；控制测量 ；应用
引言
公路控制测量的目的是为及时发现公路工程施工质量问题并改正，在观测时要求采用先进的适应性强的测量技术才能保证测量结果的全面和准确。因此，在公路控制测量中应用 GPS 技术，可利用其高效高精度、连续性和全天候、实用性强的优势，提高公路控制测量的效率和质量，加快公路工程建设的进度。
1 G PS 技术控制测量工作的原理
在 GPS 技术应用时，其控制测量的工作原理如下 ：首先，选择精确度较高的静态相对定位方式进行测量控制，在 GPS 网点中选点埋石，每隔固定的距离设置一个 GPS 观测点，比如在国家规定的 GPS 网点上布置四等 GPS 控制点32 个，要求选点时必须选择在稳定平坦的开阔土地上，且应远离大功率无线电发射源以及高压输电线，最好没有大面积的水域，在选点后应在坐标系图上标定位置并绘制点。然后再在观测站点上安装 GPS 接收机观测卫星信号，接收信号并进行数据分析处理，确定基线两侧在坐标系中的相对位置。此外，为了减少因观测点设置或相位测量误差，可利用载波波长、测量精确度高的优点进行载波相位观测量。该应用原理是因为 2 个及以上的测站点在同一时间段内可同步观测相同卫星信号，因此接收机的钟差和卫星误差相差不大。
2 GPS 测绘技术应用在公路测量中的领先优势
2.1高观测速度
将 GPS 测绘技术应用在公路测量中，可以拥有极高的观测速度，能够减少测绘人员的数量，降低了测绘人员的工作量，并且也将工作程序简单化，应用GPS 测绘技术能够将 20km 范围以内的静态目标进行非常准确的定位。GPS 测绘技术在公路的测量工作过程中具有较高的观察速度，缩短了公路测量的工期，并且测量的数据精准度度极高，误差非常小。
2.2定位精确度较高
经过多次项目测量实践证明，GPS 控制测量的精确度较高，在基线上设置多个观测点进行静态相对定位时，在 800 km以上进行定位测量精确度可达 10 -8 ，在 100 km~500 km内进行定位测量的精确度达 10 -6 ~10 -7 ，在小于 50km内进行定位测量时精确度可以达到1~2×10 -6 。
2.3操作难度低
GPS 测量技术在公路测量的过程中是利用 GPS 卫星星座、地面监控系统以及 GPS 信号接收进行公路测量的，对于测量位置进行全方位的搜索以及定位，再利用互联网以及计算机技术进行操作，这种操作既简单又便捷，将公路测量的工作量减少了许多，对于测量人员的专业知识以及技术水平的要求也不高，GPS 测绘技术操作起来极为简单，既能及时进行公路测量，又能及时复测。
3GPS技术在公路建设控制测量中的应用
3.1GPS测站点的选择
关于测站点的选择，要注意远离大功率的无线电发射台和高压电线，这些地方存在的磁场容易对GPS信号造成很大的干扰，影响测量的准确性。选择测站点位置应当处于易于安置接收机的位置，同时，还要保证所在位置视野开阔，在测站点周围不应有障碍物存在，以免障碍物遮挡问题使得GPS信号减弱，或者信号被GPS吸收。测站点应选择交通方便的地方，有利于测站点测量与其他测量手段之间的联测和扩展。
3.2控制网的布设
控制测量网的布置，首先必须根据甲方的要求以及GPS 的测量规范来设计，要求控制网有足够的闭合环，即由独立观测边构成的闭合图形，可提高图形强度和平差检验条件。其次，必须有一定数量的点位重合，便于从已知的观测点坐标来测算待测点的坐标。即 GPS 控制网点应和地面上的已指控制网点充分重合起来，使重合点能在控制网络中实现均匀分布。同时要求观测网点和水准点重合，能够为地面水准点的观测和数据分析提供参考依据。此外，在控制网布置时必须保证 GPS 站点观测有足够开阔的视野，避免受树木等障碍物干扰，虽然 GPS应用适应能力强，但是为了保证观测的精确性，必须要求观测站点在高度 150°以上无其他障碍物。使用联测法或在扩展控制网时必须保证各个观测站点之间的通视条件。为满足实际工程对测量精确度的要求，为实际工程生产作业所用，必须根据甲方的要求满足观测精确度的要求。最后，关于 GPS 平面控制网的精确度指标还需结合工程实际精确度的需要以及所用仪器设备的特点、技术条件影响等，根据 GPS 测量规范中关于相邻点位之间距离的标准差指标确定。
3.3GPS测量数据转换
在一些公路的建设设计中，对于公路控制测量点的相关坐标系有比较独特的要求，要能够确定所控制的数据中央经线的基础之上，转换到相应的目标坐标系上。
4GPS技术在公路建设控制测量中的具体应用
4.1快速静、动态定位测量
在使用 GPS 测绘技术进行公路测量的过程中，由于在进行公路测量的过程中，有时候会遇到一些恶劣的天气，会使得常规方法均不能很好地适用于这些公路的测量，这时候就可以采用 GPS 测绘技术中的静态定位方式来进行公路监测，从而得到一些相对而言比较精确的数字，同时其测量难度也相对而言并不太高，便于操作。
而另外一个方面，如果是条件还不错的一些公路，为了能够更加精确地检测到公路的具体情况，就可以使用 GPS 测绘技术中的动态定位的方法来开展测量。在这种动态的测量方法下，可以使得数据能够被快速同步接收，以便观测部分人员能够迅速掌握实时的路况，同时也能较好地对所要观测的目标信号进行一个较为精准的定位。所以，GPS 测绘技术中的这两种模式，基本上可以包含公路监测的大部分情况，可以较好地满足公路监测的各种要求，这也使得该技术具有更加广泛的应用和重大的意义。
4.2高程测量应用
GPS测量主要以WGS-84坐标系当中的位势高度为基础，将大地水准面作为基准面来测量高程，因此两者之间，通常会存在一定的高程异常现象。为获得正常高程，就需要使用GPS测量一定的数量。在计算中要确定相应的点的高程，以实现对目标高程的有效测量。通过RTK技术可以保证参考点高程的高精度，这样流动站所测得的高程误差通常会小于5?cm，且完全能够满足公路建设中地形测绘以及中桩测绘的需要。采用这一测量技术，可有效提升公路建设的工作效率，保障公路建设的经济效益与社会效益，对公路工程建设的发展有着很大的推动作用。
4.3实时动态定位技术
将 GPS 测绘技术应用于公路测量中可以实施实时动态差分定位，实时动态定位技术运用两个测量站的载波相位，可以将观测点的三维坐标实时显示，并且误差极小，精准度极高，将公路测量过程中的工程放样以及控制测量带来了极大的便捷。
结束语
综上所述，在公路控制测量中应用 GPS 技术，可利用其高效高精度、连续性和全天候、实用性强的优势，提高公路控制测量的效率和质量，加快公路工程建设的进度。
参考文献
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