高速公路测量中GPS技术的应用论文
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高速公路测量中GPS技术的应用论文1
【摘要】科学技术的革新;如今在各类工程测量中开始广泛运用GPS技术，这是因为其具有一系列优势，如高精度、全天候、操作难度较小等。将GPS技术运用到高速公路测量中，可以促使高速公路工程测量精确度得到显著提升，促进我国高速公路的建设。本文简要分析了高速公路测量中GPS技术的应用，希望能够提供一些有价值的参考意见。
【关键词】高速公路;工程测量;GPS技术
在上个世纪五十年代出现了GPS这种全球定位技术，到了七十年代，本种技术的卫星定位功能真正实现，且系统化逐步提升。最早在海陆空领域内应用GPS技术，主要功能是搜集情报、精确导航，提高军事力量。随着不断的发展，本项技术逐渐形成一个完善系统，地球外部覆盖卫星数量越来越多，能够将本项技术有效应用到各个领域中。
1.公路工程常规测量方法存在的不足
研究发现，高速公路一般为带状线路，部分路线长度在300千米以内，也有一些路段超过了500千米，一般借助于导线网的形式开展平面控制测量，在重要构造物测量中，也可能会布设其他形式，如三角网等。在这种状况下，常规测量方法逐渐暴露出多问题：首先，在相关规范中，严格规定了导线长、闭合导线长、结点导线长等，高等级公路需要与一级导线要求所符合。控制导线符合及闭合长度在10千米以内，结点导线间距控制在0.7倍的符合导线长度以内。那么对测区的测量点就有较高要求，常规测量方法往往无法满足，影响到实际作业质量。其次，通常要在距路线50-300米之间的范围内布设路线控制点，但是地面通视条件会影响到常规测量，无法满足，比如密林、密灌地区，或在天气及人为因素的综合作用下，常规测量往往需要开展返工处理，浪费时间与资金。
2、GPS技术具有的优势
2.1定位精确。相较于传统的红外仪，GPS具有更高的测量精度I且远距离测量方面更能体现GPS的优势，越远的距离下，具有越高精度。
2.2自动化。在GPS技术不断发展和完善的过程中，通过不断改进与优化设备，数据信号接收机也摆脱了不便携带的弊端。在具体测量实践中，测量人员对中、整平探险，对测量仪器高度科学调整，将电源打开，测量工作就可以顺利进行。
2.3观测时间较短。对于高速公路来讲，需要快速开展测量工作。通过GPS技术的应用，科学设置控制网，显著缩短了每一个站点的观测时间，半小时以内就可以完成。如果运用静态定位测量，20千米以内的测量只需要5分钟的时间。且GPS卫星数量达到了数十颗，合理分布，在地球上任何一个地方，任何一个时间，都能够同步连续观测，GPS测量能够随时随地开展，天气状况也不会对测量产生影响。
3.GPS在测量中的作用
3.1静态定位。本种测量方式具有较广的适用面，可以同时运用到短距离、长距离基线中。一般将3个接收机运用到测量过程中，在基线两端设立天线，且对测量中心合理标记，对中整平，接收机就能够同时测量高速公路，卫星数量需要在4颗以上，且按照5-30秒的标准控制采样率，统一截止高度角。观测时段长度直接受到基线之间精度与距离的影响，测量实践中，系统能够对用户站坐标、整周未知数等自动解算。完成观测工作周，需要判断结算结果，如果结果依然处于不断变化态势，就需要继续开展观测。
3.2动态定位。动态定位在高速公路测量领域中具有较为广阔的发展前景，能对纵断面地面线、公路横断面等有效测量，也可以发挥图形测绘的功能。具有较短的测量时间，一般在2-6秒之间。同时，和全站仪相比，测量通视不需要实现，更加简单。通常情况下，高速公路有着较为广泛的设计范围和较长的长度，公路等级较高，如果采取传统测量方式，精度要求得不到满足。需要积极开展现代化测量，通过运用GPS技术，路线平差分析及导线网测量可以及时开展，借助于GPS实现中线放样。在高速公路测量中，已经成功运用了本项技术，取得了不错的效果。
4.高速公路旌工测量中GPS技术的应用
在公路工程施工测量中，主要是将GPS的静态功能测量及动态功能测量给运用了起来：
4.1静态测量在公路控制测量中的应用。本文以某公路工程为例，其具有较为复杂的地物地貌，且有遮挡存在于部分区域和方向，结合本地地形要求，对带状控制网合理布设，方便测设工作的开展。将大地测量法运用过来，涵盖了一系列的仪器设备，包括经纬仪、全站仪、测距仪等，将测边网作为控制网，高程则采用测距三角高程，结合相应的技术标准要求，开展施工测量。静态测量方法指的是结合方案，在待定点的三个点上安置南方测绘GPS接收机，对卫星信号同时接收，完成一次观测后，需要挪动—下，以便顺利观测完所有环路。经过平差计算观测数据，大地坐标就能够得到。
4.2GPS动态测量在高速公路中的应用。数据链稳定性与作用距离会直接影响到RTK作业模式的顺利进行，要科学配置调制解调器、架设设备，合理处理RTK数据等。RTK技术将求差法运用过来，促使载波相位测量改正后的残余误差以及卫星改正后的残余误差得到降低，具有厘米级的测量精度。实践研究表明，RTK技术具有一系列优势，如较高的定位精度，较强的整合测绘能力以及较高的作业集成度等，自动化很容易实现，各种测绘内外作业都可以完成;操作难度较小，具有较强的数据深入、存储能力等。在具体应用中，需要合理架设基站，将机器头调节到基站模式，不需要调平基座上的气泡，架设完主要基站即可。之后打开电台，连接移动站和基站，且向移动站模式调节，将七参数输入到移动站手部中。此外，有一些事项需要特别注意，首先，避免在高压电线下架设主机，采取动态RTK测量模式，完成基站架设之后，需要设置专门的看护人员，避免基站遭到移动，否则会影响到测量结果。
5、结语
综上所述，相较于传统常规测量手段，GPS技术具有一系列优势。实践研究表明，将先进的GPS技术运用到高速公路测量中，可以促使测量人员工作强度得到降低，测量效率得到提升。因为GPS技术更加的高效和快速，能够更加准确的测量高速公路相关数据，特别在桥梁隧道测量中，放样、点位测量及中桩测量得到有效实现.配合采取RTK技术，未来发展中，GPS技术将会更加广泛的运用到高速公路测量领域中。
参考文献
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[2]王建宏.GPS技术在高速公路工程测量中的.应用探讨[Jl.建筑工程技术与设计，2015，7(18):66-68.
[3]李延鹏.GPS技术在高速公路测量工程中的应用研究[J].工业c，2015，7(18):66-68.
高速公路测量中GPS技术的应用论文2
摘要：美国发明的全球定位系统具有高精度，运行速度快等特点，广泛应用于测量的领域。随着技术逐渐的完善，应用的领域在逐渐的变宽，广泛应用于公路的工程中。本篇文章对口的特点以及发展的状态进行简要的分析，对该项技术应用于公路的工程进行简单的探析。
关键词：公路；测量；探析
高速公路是当前我国社会发展中极为重要的一种交通运输方式，尤其是随着人们生活节奏的不断加快，高速公路的作用也越来越突出，这也就表现为当前我国高速公路工程项目的施工建设越来越频繁；对于高速公路项目的施工建设来说，勘察是极为重要的一个方面，只有保障勘测的准确性，才能够为后续的设计施工打好基础，提升高速公路的应用价值，而这种勘测工作对于相关技术手段也就提出了更高的要求，其中GPS技术手段的应用就能够在高速公路的勘测中发挥出较为理想的作用和价值，其应用的优势也是极为突出的。
1工程概况
某高速公路改扩建工程项目多处于山区，其地形主要以丘陵为主，这也就给具体的勘测工作增大了难度，普通的实地勘测手段很难达到较为理想的测量效果，在准确性和实施难度方面都是极为突出的。在该工程项目的勘测过程中，就充分的运用了GPS技术手段，并且也发挥出了较为理想的作用和效果。
2控制网的设计和测量
2.1控制网的设计
对于该工程项目勘测过程中GPS技术的应用来说，控制网的布置是极为重要的一个方面，这种控制网的布置主要就是围绕着GPSE级网的布设进行控制，在具体的布设过程中可以直接按照GPSC级点进行相应设计，也可以通过先构建GPSD级网，然后在此基础之上再进行GPSE级网的构建。在整个的控制网设计过程中，必须要遵循一些基本的设计原则，比如“分级布网、逐级控制”就是其中最为典型的一个基本原则。
2.2控制网的测量
2.2.1控制点的密度及点位选埋。在整个的控制网布置完成之后，就应该重点针对这一控制网进行有效地测量，这一测量环节是极为核心的，其直接关系到整个GPS技术的应用效果，对于这种测量过程来说，首先应该控制好点位的选择问题，保障控制点的选择具备较为理想的应用效果，才能够提升其最终的测量价值和效果。详细分析来看，在控制点的选定中需要把握好以下几点：（1）明确需要布设的控制点有哪些，这是保障其后续测量全面性的关键所在；（2）对于具体的控制点选择来说，一般应该控制在整个工程项目线路中心线的50m之外，如此才能够较好的保障其成像效果，；（3）对于具体的控制点布设来说，还应该重点针对相应的间距进行严格的控制，其实也就是针对控制点的密度进行有效地控制，合理的确定相关密度才能够保障最终的勘测准确性，一般来说，对于控制点的设定应该在线路两侧间隔设定，并且对于具体的间距也应该进行严格的限定，具体到GPSE级网中来说，其间距应该在500m以内才能够提升其最终的勘测效果，避免出现勘测不准确问题；（4）对于这种控制点的布设来说，一般不需要进行通视的控制，这也是GPS技术应用的一个重要优势体现，但是对于一些特殊位置点的布设来说，同样需要引起高度的重视；（5）针对确定好的控制点进行编号也是极为重要的一环，尤其是对于GPSD级点以及GPSE级点的编号来说，必须要进行恰当的设计，确保其具备着较为理想的合理性和清晰效果；（6）对于这些控制点的选择和使用还应该重点从实地绘制方面进行严格的控制，这种实地绘制直接关系到后续的测量应用效果，尤其是对于CAD文件数据进行有效地保存和管理。
2.2.2观测仪器。对于该高速公路测量过程中，GPS技术的应用还应该重点从观测仪器方面进行有效地控制和把关，一般来说，在这种GPS技术操作过程中，主要应用到的观测仪器就是GPS接收机，本工程应用到了4台双频GPS接收机。
2.2.3GPS外业观测。（1）制定合理的调度计划是保障GPS外业观测准确性和合理性的首要前提，必须要得到较好的控制和优化。（2）选择恰当的GPS外业观测方法，本工程主要运用静态定位法。（3）在GPS外业观测作业中进行数据的采集应满足如表1所示的技术参数要求。（4）在每一时段内进行观测时，作业人员应（4）在每一时段内进行观测时，作业人员应据之间的互差应控制在3mm以内，同时取两次测量高度的平均值作为天线的最后高度。
3GPS控制网的数据处理分析
3.1基线解算
对于相关GPS控制网所测量到的数据进行处理需要重点做好基线的结算工作，这种基线结算主要就是指围绕着具体的控制点进行相关数据的分析，一般来说，在具体的基线解算中主要就是合理的运用厂商提供的相关软件来进行处理。
3.2基线检核
对于基线的检核也是GPS技术应用中比较突出的一个方面，这种基线的检核主要就是为了提升相关数据的可靠性，尤其是对于相关误差进行严格的控制和把关，一般来说，相关误差在GPSE级网中应该控制在10mm以内才能够满足高速公路设计施工的基本需求。具体到检核过程中，还应该重点针对独立环检核进行全面的控制，通过三边环和五边环的检核来不断提升其检核的效果，保障其能够满足于线差的要求。
3.3GPSD级网平差计算
在本工程GPSD级网内，一共存在23个点，91条独立基线，其平均的边长为5.77km，弦长的精度为±5.86cm。
3.3.1D级网无约束平差。本工程GPSD级网以WGS-84成果作为基准进行三维无约束平差，最后计算得到的最弱点为GGD001点位的中误差为1.89cm，最弱边则为GD011-GD013边长相对中误差为1/767000。
3.3.2D级网二维约束平差。在D级网二维约束平差计算中，计算得到的最弱点为GD002，点位的中误差为0.79cm最弱边为GD011-GD013，边长相对中误差为1/442000。
3.4GPSE级网平差计算
在本工程GPSE级网内，一共存在64个点，204条独立基线，其平均的边长为1.06km弦长的精度为±1.46cm。（1）E级网无约束平差在E级网三维约束平差计算中，计算得到的最弱点为5923，点位中误差为3.49cm，最弱边为GE039_GE056基线，边长的相对中误差为1/114000。（2）E级网二维约束平差。在E级网二维约束平差计算中，计算得到的最弱点为重合点E604，点位的中误差为1.35cm最弱边为GE023-GE022基线，基线的边长为0.409km边长的相对中误差为1/59000。
4结语
随着高速公路建设复杂化，对高速公路测量的精度以及工期提出更高要求，采用常规的测量手段布网难度大，作业工程量大，同时周期往往较长，而且也无法充分满足精度的要求。通过采取GPS测量技术则可以达到取长补短的作用。
参考文献
[1]邓园.公路测量中常见问题与解决措施分析[J].科技创业家，2014（07）.
[2]陈志宏，高仁武.公路测量领域中数字化技术的应用体会[J].科技资讯，2013（25）.
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