道路測量中GPS技術的應用探討

馬宏

【摘 要】精確的測量工作是公路工程施工必不可少的基礎，要順利推動工程建設，就必須要有精確的測量作為基礎。如今科學技術進步神速，尤其是GPS技術的出現，有效推動了測量工作的發(fā)展，是測量領域的一大飛躍。本文先簡要介紹了GPS技術測量及其特點，最后探討了GPS技術在實際工程中的應用。

【關鍵詞】GPS；公路工程測量；應用

1.GPS技術測量概述

早在二十世紀七十年代就出現了GPS技術，GPS最初是由美國軍方研發(fā)的，其中文名稱是全球定位系統(tǒng)，主要用于衛(wèi)星導航[1]。GPS技術具有得天獨厚的優(yōu)勢，能夠做到連續(xù)全天候工作、且具有全球性的特點。通過GPS技術，能夠準確定位施工樁位，并得到精確的三維坐標。20世紀90年代，我國引進了GPS接收機，并且對此展開研究，同時也應用到公路工程的測量工作。將GPS技術引入測量領域，能夠快速地達到工程測量的目的，這種技術非常便利，尤其是在某些地勢復雜地段，常規(guī)的方法不能取得較為精確的測量結果。而采用GPS技術，可以克服測站與測點之間不能通視的困難，或者是遠距離測量的困難等等。在實際工程中，GPS技術都有很好的應用效果。

2.GPS技術的特點

2.1實時性

GPS技術的一大特點就是實時性，測量速度非?？?，能夠在外界的干擾下段時間內得到結果[2]。在這個講究效率的時代，速度是我們追求的目標，而GPS技術能夠很好的符合這一趨勢。只有提高工程測量的速度，才可以確保在有限的工期條件完成工程施工。通過應用GPS技術，用戶可以準確實時找到自己的精確位置，而這個特點是之前的子午衛(wèi)星系統(tǒng)不能實現的，其需要較長的時間才能得到準確的位置。

2.2速度快、精度高

GPS技術不僅能夠實時進行測量，且能夠取得非常高的精確性，不管是用于導航，還是用于測量領域，都能夠在非常短的時間內得到結果，還能快速傳輸出數據。在操作方面，GPS技術也比傳統(tǒng)方法簡單，其自動化程度非常高，非常簡單易行，因此取得了非常廣泛的應用。

2.3無需測站之間的通視

傳統(tǒng)的測量方法有較多的缺陷，無法實現遠距離測量，在測量300m以內的控制點時都必須具備通視條件，如果不能滿足這個條件，工程測量工作根本無法進行。而自從GPS技術出現以后，就克服了現有的這種缺陷，能夠準確定位控制點位置。GPS通過衛(wèi)星信號來獲取控制點位置，進行定位之后能夠立即收到反饋，完成測量工作。應用這種技術，減少了很多的人工工作量，在一定程度上也有利于成本控制，并能提高工程質量。

2.4全天候作業(yè)

以前的測量技術不僅有距離和速度的限制，同時還受到氣候的影響，碰到惡劣的天氣就無法正常開展測量工作，這對工程進度非常不利。而GPS技術能夠實現全天候測量，無論在何種天氣下都能完成測量工作，且能夠靈活面對各種突發(fā)情況，確保不耽誤工程進度。

3.GPS技術在公路測量中的應用

3.1建立控制網

要加強GPS技術在公路測量領域的應用，首先需要建立控制網。現在很多工程都建立了控制網，沿著公路隔斷距離布設一對GPS點，包括方向點和控制點，距離間隔在五到十公里最為適宜，同時要利用紅外線進行測距?？刂凭W的布設具有既定的步驟，其前提是要先確定布網等級，制定控制網方法，一般說來，控制網的建立步驟包括：首先在點位的選擇方面要確保實際性；其次，要標記好各個點位；再次，測量工作要依據實際情況開展；最后，根據得到的數據對其進行處理，同時要評定各數據的精度。對于建立的控制網要進行復測，確保其精度符合相關規(guī)定，但還有幾個方面需要注意。首先，對于控制點的數量有要求，帶狀控制網至少要測量三個以上的控制點；其次，中央子午線最好選用路線中央經度線，將投影變形量降到最低；再次，要保存好各個點位；最后，要形成閉合的控制網，使得工程質量有所保障[3]。

3.2繪制地形圖

在開展公路選線工作之前，要先繪制大比例尺帶狀地形圖，而這種地形圖用傳統(tǒng)的方法繪制效率非常低，且會花費較大的人力物力。利用GPS技術可以取得很好的工作效率，能夠實現實時動態(tài)測量，只需要幾分鐘就能將待測點的高程和坐標等數據測出。之后再將這些數據信息輸入到電腦中，利用專業(yè)的制圖軟件輸出圖紙。

3.3道路中線放樣

在道路中線放樣之前，需要開展定線工作，先在地面上標出中線。得到中樁點坐標之后，需要在GPS電子手簿中進行記錄，GPS系統(tǒng)會將放樣點的點位給出。GPS還有一大特點，能夠獨立測量各點，也就不會有較大誤差，不會跟傳統(tǒng)方法一樣累計誤差，確保較高的放樣精度。

3.4道路的橫、縱斷放樣和土石方量計算

開展縱斷放樣之前，需要用電子手簿來記錄相關的放樣數據，以利于日后的施工測設工作；而在進行橫斷放樣的時候，要先對橫斷面形式進行確定，之后也用電子手簿記錄之前設計好的數據，以便在橫斷面測設時使用。最后，計算機的專業(yè)制圖軟件能夠利用這些數據繪制出各個縱斷面和橫斷面的圖。通過這種方法得到圖紙，比以前的方法更具備優(yōu)勢，還能對結果進行復測，確保圖紙的精確性。

3.5檢測現有的線、樁和點位

很多公路工程在施工過程中破壞了部分樁位或者是點位，這種情況在以前非常麻煩，對工程施工非常不利，而GPS技術能夠解決這一問題，恢復被破壞的一些點位和樁位，并進行下一步的邊樁放樣。除此之外，還可以利用GPS技術對竣工的工程進行復測，對各種參數進行驗證，看其是否符合相關規(guī)范，以確保公路的施工質量。

3.6繪制大比例尺的地形圖

在進行公路等級較高的路線選擇時，GPS測量技術能夠發(fā)揮重要的作用，通過利用GPS技術輸出的數據，利用計算機技術與專業(yè)的繪圖軟件，有利于大比例尺地形圖的繪制。這種方法能夠達到較高的工作效率，加快工作進度。

4.結論

GPS 技術在測量領域是質的飛躍，可以克服多項困難，并且能保證測量結果的精確性。利用GPS 技術可以在無法通視的情況下進行測量，同時可以不過多受天氣的影響，能夠在惡劣的氣候環(huán)境下達到工程測量的目的，并能保證非?？焖俚氐玫綔y量結果。由于其具有如此多的優(yōu)點，且操作非常簡單易學，不需要花費過多人力物力，因此具備非常廣闊的應用前景，尤其是在勘測領域，對工程施工有非常大的幫助。

【參考文獻】

[1]江從喜，巫升銀，楊翊，彭亞凱.淺談鐵路領域中GPS技術的應用與價值[J].企業(yè)技術開發(fā)，2012（25）：312-313.

[2]王坤.公路測量中GPS的應用與分析[J].林業(yè)調查規(guī)劃，2009，34（A01）：125-126.

[3]鄒應華.GPSRTK技術在公路測量中的應用[J].科技廣場，2009（03）：277-278.