浅谈GPS在公路施工测量中的应用

2012-08-15卢瑞峰

黑龙江交通科技 2012年3期

关键词：静态观测动态

卢瑞峰

(张家口市人才交流服务中心)

浅谈GPS在公路施工测量中的应用

卢瑞峰

(张家口市人才交流服务中心)

随着我国经济的不断增长，高速公路建设也得到了快速的发展，同时GPS定位测量技术在高速公路测量中发挥了巨大的作用，并充分发挥了它们的优势，其中GPS在许多勘察设计单位得到了广泛普及;近些年随着GPS技术的发展，其在施工中也得到了大力的推广。

GPS;公路测量;施工

1 概述

GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的英文缩写，最早是由美国国防部为满足军事需要而建立的。近年来，GPS精密定位技术已在我国得到广泛应用。在大地测量、工程测量与变形监测、资源勘察等许多方面都取得了良好的效果和成功的经验，在新世纪里，GPS导航与定位技术获得进一步的发展，应用将更广泛，效益回更显著，将为我国的经济建设及基础设施建设发挥更大的作用。

2 GPS工作原理及技术特点

GPS(Global Positioning System)系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统，它是以三角的定位原理来进行定位的。它采用多星高轨测量体制，以接收机至GPS卫星之间的距离作为基本观测量。因此全球定位系统作为新一代导航与定位系统具有以下特点。

2.1 测站之间无需通视

GPS点之间不要求相互通视，对GPS网的几何图形也没有严格的要求，使得选点更加灵活方便，可以自由布设。

2.2 定位精度高

目前采用载波相位进行相对定位，精度可达1ppm。

2.3 观测速度快

目前，利用静态定位方法，完成一条基线的相对定位所需要的观测时间，根据要求的精度不同，一般约为1～3 h。如果采用快速静态相对定位技术，观测时间可缩短至数分钟。

2.4 功能齐全

GPS测量可同时测定测点的平面位置和高程。采用实时动态测量还可以进行施工放样。

2.5 操作简便

GPS测量的自动化程度很高，作业时在观测中只需安置和开启、关闭仪器、量取天线高、监视仪器工作状态及采集环境的气象数据，而其他如捕获、跟踪观测卫星和记录观测数据等一系列测量工作均由仪器自动完成。

2.6 全天候、全球性作业

由于GPS卫星有24颗且分布合理，在地球上任何地点、任何时间均可连续同步观测到4颗以上卫星，因此在任何地点、任何时间均可实时地进行GPS测量。一般不受天气状况的影响。

3 GPS系统在实际施工测量工作中的应用

公路工程的施工测量主要应用了GPS的静态定位功能和动态测放功能两大功能。静态功能是通过GPS接收机接收到的卫星信息，重复观测确定地面某点的三维坐标;动态功能是通过卫星系统，建立基站与流动站通过输入控制参数把已知的三维坐标点位，实地放样在地面上。动态功能主要以实时动态(RTK)技术为主要测量手段。

3.1 静态GPS测量技术在公路施工测量中的应用

静态GPS测量技术主要用于公路设计阶段建立公路首级控制网，在施工测量中静态GPS测量技术应用的还不是太广泛，GPS静态测量在施工测量中主要用于进场前对设计提供的控制网中的导线点进行复核及加密工作，通过在设计时布设的GPS点上重新架设GPS接收机，观测确定设计提供的该点的坐标以校对其精度，如果采集的坐标与设计提供的不满足规范应进行平差，其次利用GPS静态对设计提供不满足施工需要的导线点进行加密。这样可大大加快全线的施工测量速度。

3.2 实时动态(RTK)技术在公路施工测量中的应用

实时动态(Real Time Kinematic——RTK)定位技术，是GPS测量技术与数据传输技术相结合的产物，是GPS测量技术发展中的一个新突破，动态定位模式在公路勘测阶段有着广阔的应用前景，可以布设各等级的路线带状平面控制网、、路线中线、构造物等测放工作。在公路施工过程中，动态测量可以进行施工放样，通过设立基站和流动站，全程只作业一次可完成整个作业范围内的中线及结构物放样，还可以在驻地设立永久基站，这样就可以随时进行施工放样，大大的节约了时间，比全站仪省去一部分辅助测量工作，从而节约了施工成本。