分析 GPS定位技术应用在公路控制测量

分析 GPS定位技术应用在公路控制测量

王安

青岛市公路事业服务中心 山东青岛 266034

摘要：随着各领域的进步和发展，公路工程的发展也越来越好。公路作为控制测量，在新建公路改建工程的基础上，保证公路控制精度测量工程的质量和效率。过去，道路控制测量需要在地面上大量控制网络，同时需要投入大量人力，工作效率也非常低。近年来随着科学技术的发展，GPS定位技术的应用也更加广泛，GPS相关位置测量设备的价格下调，也为道路控制测量效率的提高提供了条件。

关键词：GPS定位技术；公路控制测量

引言

GPS系统是我国当前工程项目中出现最多的具有导航性质的系统，可以为使用者提供空间、时间以及地理资料，具有较高的精确度和准确性，可以有效解决当前测量技术在工程施工测量过程中存在的不足，提高数据的精准度。GPS技术具有适用性和全能性的特征，涉及地面监控系统以及空间卫星系统，可以对数据进行系统的收集和分析。因此，需要加强对GPS技术在公路桥梁施工控制测量中的应用研究。

1GPS技术在公路控制测量中的应用优势

1.1适用性较强

GPS技术具有较强的适用性，能够实现对道路桥梁多个模块的精确测量，同时能够结合具体的公路工程模块，获取和分析测量数据。当前，人们可以利用GPS技术，建立完整的公路工程监测网络，对工程实施进行准确定位和观测，辅助工程质量与进度管理，提升工程的自动化水平。即使工程环境复杂，GPS技术依然能够派上用场，不受环境条件的影响和限制。

1.2测量结果精确

GPS技术不易受到环境因素影响，随着信息技术的发展，GPS测量结果越来越精准，数据误差非常小，有利于人们精确掌握工程数据信息。通过应用GPS技术，人们能够优化工程设计，提高方案的精确性，保障工程的施工进度与质量。

1.3不受天气干扰

GPS技术借助卫星设备进行定位，因此测量不会受到时间、空间和自然环境变化的影响，能够进行实时监测。

1.4测量效率高

GPS技术依赖信息技术，随着信息技术的不断发展，GPS技术能够与计算机技术进行联合，实现更多的功能。例如，使用计算机进行大数据处理和分析，获取精确的数据信息，以提升施工效率，加强对施工过程的质量控制。GPS技术具有灵活性，测量过程不会耗费大量的时间和人力，能够有效节约工作时间和成本，适合应用于路桥工程中。

2GPS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。

3公路控制测量中GPS定位技术的应用

3.1建设控制测量网络

在公路控制测量中，除了要进行平面、高程控制测量和地形测量，还要提供其实时变化数据。控制测量要结合地形图比例尺、工程量大小、地形条件等，精密布设控制网。过去公路控制测量要使用测距仪、全站仪、经纬仪等设备，并根据三角点进行加密。由于控制网络形态决定了测量区域范围、形态，所以主要是布设为三角网形式。但无论是采用哪种方法或设备，都要两点有工作人员互视测量，确保测量边长均匀、测量角度适中，一个步骤出现差错就会影响整个测量精度。而采用GPS定位技术布设控制点，无需以上多个复杂条件即可进行公路控制测量。GPS接收机作为一种可移动式设备，只需要在测量区域确定一个已知点，工作人员手持接收机即可直接呈现成像情况，根据实时图像进行位置校正即可完成布设工作，在接收机位置正确之后，将接收机固定即可，从而得到公路整体的长度、形状参数，并且测量精度可以控制在cm级别。想要进一步提升测量精度，可以借助静态放大观测法测量，也就是减小比例尺再进一步放大测量精度。

3.2公路地形测量

地形测量作为公路工程设计、图纸编制的重要内容。要根据公路建设标准以及测量精度确定比例尺。传统地形测量中多数都是采用大平板仪测图、经纬仪测记法测图。要求工作人员提前布设控制网，对高等控制点进行加密，进而勘测得出地物位置、地貌情况，最后绘图编制。传统方法要在野外长期工作，测量精度无法保证，还有可能对公路周边环境带来影响，业内工作十分繁琐，操作较为复杂。GPS定位技术能够根据接收器自动计算生成测量控制点坐标，实现高效率高精度作业。高精度GPS定位技术通常设定几个基准控制点，即可得到地物点信息。同时，GPS定位由于是空中测量，因此不需要地物间测量通视。工作人员测量中，只需要手持移动接收器在碎部点等待几秒钟得出定位信息，输入地形地貌特征编码即可完成该点测绘。在完成一个区域地形测量之后，将所得出的数据信息传递到计算机控制中心中，绘图软件会自动根据所采集的信息完成图形编绘，地形测量效率大大提升。

3.3转换参数求解

想要保证GPS定位技术的测量精准度，要合理控制转换参数，转换参数控制点选择高等级控制点，并在公路工程中均匀分布控制点，借助静态测量方法、平差得出测量坐标。如果待测区域控制点少、范围小，可以利用导航测量方法得出更高精度的基准站WGS-84坐标，采用一步法得到转换参数。同时，转换参数校验工作也十分重要，借助GPS-RTK测点技术，对转换控制点、转换参数、控制点布设精度进行检测，将分部均匀、精度高的控制点作为转换控制点，从中得出转换参数，根据多个转换参数对比得出最佳参数。并合理应用高程拟合模型，根据已知的高等级高程控制点数据进行拟合，建设公路模型，使用二次拟合法，得到高精度高程值，保证最终数据的精度。当然，GPS定位技术也会受到自然环境影响，要选择晴朗的天气测量，否则可能会因为对流层影响卫星信号造成信号丢失或误差增加。

4GPS技术在工程测量中的发展前景

信息技术改变了人们的生产方式和生活方式，广泛应用于诸多行业，激发了市场活力和需求，各行业既迎来发展机遇，又面临巨大的挑战，路桥工程即使如此。随着社会需求的增加，我国路桥建设迅速推进。要想满足社会需求，同时保证工程施工质量和效率，企业就必须进行技术革新，而GPS技术的开发与应用为路桥测量指明了新的发展方向。传统工程测量技术精确度低，适用性差，易受外界环境影响。与传统工程测量技术相比，GPS技术具有明显的优势，可以全方位进行数据采集，不受空间与时间的影响，适应性强。随着GPS技术的进一步应用，未来的工程测量技术将朝更加智能化、数字化、自动化的方向发展，实现独立数据采集、数据分析以及图形处理等功能。现阶段，部分高端技术表现出一定的局限性，未来将取得重大突破，提高应用水平，如高程拟合计算技术。未来，GPS技术会朝集成化方向发展，精准度将进一步提高。

结语

综上所述，GPS技术在公路控制测量中的应用，具有布置控制网简单、工作效率高、工作量少、安全可靠性高等优点，尤其在山区等地形复杂的区域进行公路控制测量，还能避免外在不利因素对测量结果的干扰，同时实现对周围生态环境的保护。

参考文献

［1］倪星航.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析［J］.中国石油和化工标准与质量，2019（14）：249-250.

［2］段光瑞.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析［J］.居舍，2019（7）：48.