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摘要：公路工程平面控制测量对公路工程建设有重要作用与意义，但采用传统测量方法已经很难满足工程建设要求。GPS技术的出现和应用为公路工程的平面控制测量提供了新的技术解决方案，能在保证测量结果准确度的基础上，加快工作效率，降低人员的劳动强度。
关键词：公路测量；平面控制测量；GPS技术
引言
作为一项全新测绘技术，GPS技术以地球卫星为基础不仅可以提供高精度无线电导航定位服务，还可以在短时间内向全球各区域提供准确的三维空间坐标与时间信息，具有高精度、全天候、操作灵活等优势，近年来在公路工程测量领域中得到了广泛应用，全面提高了公路工程测量质量与效率，对公路工程高精度动态坐标测量体系的构建有着重要意义。
1 GPS系统测量特点分析
根据实践及系统使用经验分析看，GPS系统测量主要具有以下4个特点。
1）测量精度高。与常规测量相比，在基准线50km以下时，其测量精准度可以达到1×10-6，随着基准线的逐步增大，其定位精度逐步提升。
2）侧量基准站可远程对接。在测量过程中，不受到距离的限制，根据实际测量需要确定待测点，各测站之间无需通视，选点灵活方便。
3）观测时间较短。GPS测量过程中每站测量过程中的静态相对定位时间在20min，动态相对定位仅需几秒钟即可实现。
4）仪器操作简便，可进行全天候作业。GPS系统属于信息化、自动化系统设计，在使用过程中只需进行简单调试，保证数据网络的稳定性即可使用，对于开机后的参数进行标准化设定，以防数据测量精度不够；此外，GPS系统卫星分布均匀，由于可进行数据的自动检测，因此测量工作效率高，不受天气变化影响，可实现全天候检测作业。
2 GPS技术在公路平面控制测量中的应用研究
2.1布网和观测
根据设计要求，在测区中共设置77个GPS点和194个I级导线点。GPS网采用四边形进行连边推进。各闭合环当中通过一个以上异步边；I级导线采用在GPS网上起闭的附合线路来设置。考虑到测区中现有成果资料相对较少且十分陈旧，在整条线路的两侧仅可以找出3个导线点，处于线路两端与中间，与GPS网进行联测。在外业测量时，利用GPS接收机实施，该接收机的标称精度能达到5mm+1ppm，按照有关规定，可参照星况预报制定观测计划，在要求的时间段内实施观测，观测时间按20min控制。由于测点中部分点位的所处条件较差，因此实际的观测时间稍有延长。
2.2公路工程大比例尺地形图中像控点测量应用
像控点的测量与GPS测量技术之间是相辅相成的，且联系紧密，在应用过程中，应首先选择完成像控点的测量位置，通过架设控制点坐标，实现交会点处的全面测量。另外，由于在公路工程大比例尺地形图测量过程中存在不易测量的点，因此应紧密结合像控点测量的准确获取渠道，根据像控点测量的优势，及时分析对控制点的逐级测量标准化控制，能够根据像控点位置的确定，缩短作业周期，提升GPS系统测量的效率。
此外，在公路工程大比例尺地形图测量中的公路物规划、用地测量及小方位的调控技术中，应从宏观和微观上分析GPS技术应用及实现的理论，同时确立界址点的坐标及位置，促进大比例地形图测量过程中的相互整合图层的形式规范化。融入数字化、自动化测量技术，根据三维坐标的获取理论能够在地形的勘察及有效调控过程中融入数据结合理论。
2.3 GPS测量定位技术精度、可靠度分析
通常，厂家提供的GPS系统定位设备只能够应用到一般性质的作业单位中，S80GPSRTK型号定位系统应用较多，从测量的精度上分析，一般包含有平面和高程精度，精度值分别可达到2cm+1ppm、5cm＋1ppm。公路工程大比例尺地形图测量中，卫星运行周期状态、测量施工周边环境等的影响较大，使得GPS测量只是在一个较为理想化的状态下进行实施，由于GPS的作业状态分布及所能够满足的RTK级别控制测量技术理论等，对测绘地形图中的相关精度级别和实际工程体系的应用进行合理化的验证分析，为此选定了本研究案例中的某项目以1：500的地形图为主要测绘比例，并开展了测绘成果的检验检测及评估。
2.4外业测量
在外业测量环节，不同GPS作业模式的操作要点不同，工作人员应注意以下事项：（1）在采取经典静态定位方式时，需要同时在基线两端部位设置信号接收机，同步对4颗及以上的GPS卫星进行跟踪观测，要求将1km范围内的相对定位误差控制在5mm以下。随后，对基线观测封闭图形进行平差处理，减小测量误差。（2）在采取快速静态定位方式时，在测区内设置1处基准站、1处流动站，各站点内均安装信号接收机，基准站负责对GPS卫星进行持续跟踪。流动站负责依次在各点位对GPS卫星开展，观测作业。这项技术主要适用于建立工程控制网，需要将基准站与流动站间距控制在20km以下，将GPS卫星数量稳定控制在5颗及以上。（3）在采取准动态定位方式时，提前在测区设置1处基准点，安装信号接收机持续对GPS信号进行跟踪观测。同时，将一处流动信号接收机依次在各站开展短时间观测作业，对卫星信号进行连续跟踪，避免出现信号失锁问题。当出现失锁问题时，需要将失锁流动点的观测时间延长2min。
2.5数据采集及处理
（1）数据采集环节。工作人员首先对测量数据备份处理，开展一系列预处理操作，最大程度上减小人为、环境等因素对测量精度造成的影响，消除测量误差，然后结合三维坐标、已知高程点数量等信息，准确评估所采集测量数据的质量与精确度，最后将测量数据导入相关软件中。（2）数据处理环节。根据测量需求，工作人员灵活运用网平差结算法与基线解算法开展数据处理操作。与传统数据处理技术相比，可以辅助或替代人工进行自动化计算，提高数据处理效率，减小人为因素对数据精确度造成的影响。同时，能够减小计算误差、降低计算错误等问题的出现概率。可选择组合采取静态测量、快速静态测量技术，当两项技术所获取测量值相似、测量精度符合相关标准时，则表明数据准确度得到保障，直接对GPS信号进行解译处理即可。如果二者测量值偏差较大，那么表明测量精度受到点位位置影响，需要对测量数据进行优化处理，适当调整观测时段，以此减小数据处理误差。
3结论
（1）借助GPS技术设置的控制网，除点位的布置较为灵活，还能简化网形结构，保证成果的准确性，其定位精度较其他方法高得多，可以较好地满足工程建设要求。
（2）在GPS测量过程中基本无需使用过渡点，同时也无需过多考虑通视条件，在此情况下开展长距离观测时，相较于采用测距仪进行的测量，GPS测量更具优势。
（3）GPS测量具有自动化特点，可降低人员劳动强度，提高工作效率，尤其是在高山峡谷等条件比较复杂的地区，采用GPS技术所能带来的效益是十分明显的，应引起相关人员的高度重视，在公路工程的测量工作中广泛应用。
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.
[2]杨秀禄.GPS技术在大面积地形图平面控制测量中的应用[J].工程建设与设计，2018（14）：279-280.
[3]李丽莉.GPS技术在煤矿勘探平面控制测量中的应用研究[J].能源与节能，2017（10）：27-28，30.