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摘要：随着我国经济的发展，公路设计已经实现了数字化与信息化，建立测量、设计、施工及后期管理等一体化的数字连接。目前，GPS技术具有天候、精度高以及连续性等特点,是当前应用最广泛的测绘技术,实现了公路勘设计内业和外业的一体化。
关键词:GPS技术；公路工程；测量；精准度；应用分析
1GPS系统介绍
公路测量需要准确的对区域进行定位，GPS技术中借助卫星完成对测量区域的定位，精准度可以提升到厘米，能够满足施工方案设计的使用需求。该技术在测量、定位、勘察等地质任务中广泛应用，能够实现全天候监控，基于数据结果所制作的地质勘察图更便于技术人员确定需要测量的区域，已经成为公路工程建设中不可缺少的技术。定位系统能够做到定期更新，将接收到的数据自动录入到数据库中，方便技术人员随时查看，其便捷性与精准度是传统技术方法中难以达到的，信号传输期间不会受到环境变化的干扰，所得结果也贴近真实情况。
2GPS测量与常规测量在公路测绘中的缺点
2.1GPS测量优点
GPS测量与经典测量学相比较而言，GPS的定位技术具有操作简便、观测点之间无需通视、提供三维坐标和观测时间短以及全天候作业还有定位精度高等主要特点。
（1）操作简便。GPS测量的自动化程度很高，这就使其在操作方面变得十分简便。如在利用GPS测量方法来进行观测时只需要安装仪器和开关仪器并且量取仪器高还有监视仪器的工作状态即可，而其它的如捕获卫星和跟踪观测等工作就不需要人工来进行操作了，而是全部由仪器自身依靠其自动化的功能来自动完成。这一点，常规的测量方法是无法做到的。
（2）观测点之间无需通视。对于常规的测量方法来说，测站间相互通视是其在应用于测量工作时的一大难题，而GPS测量则克服了这一难题，使用GPS测量方法，两侧站点之间可以不通视，这就从很大程度解决了选点的问题。但是在进行这一工作时，要求测站的上空必须要开阔，因为只有这样，才能够正常接收GPS卫星信号，且不受任何干扰。
（3）提供三维坐标。常规的测量方法只能观测出观测站的平面位置，而GPS测量不仅可以对观测站平面位置进行精确测定，而且还能够对观测站的大地高程进行精确的测定，这也是GPS测量的一个不容小觑的优点。
（4）观测时间短。由于常规测量的方法的操作繁杂，并且其观测出的数据精确度并不精细，从而使其观测时间自然延长，而GPS观测的操作十分简便，并且其相对与常规测量来说是非常先进的，它在小于20km的短基线上，快速相对定位的观测时间一般仅需要5min。这一点常规测量也是远远不及的。
（5）全天候作业。GPS观测可不受时间和地点以及天气限制和影响，连续作业，而常规测量则受地点和时间以及天气的限和影响。
（6）定位精度高。GPS测量的定位精度是很高的，而常规测量则远远不及。GPS测量的精度可以说与红外仪相当了，并且GPS测量的优越性会随着距离的增长而越发突出。这是一点是经过很多实践来证实的。
2.2常规测量的缺点
（1）对于闭合导线长和附合导线长以及结点导线间的长度等的规范都有严格的规定。比如高等级的公路都要求一定到一级导线的要求，所以，导线的闭合长度或是附合长度最长不能超过10km，并且结点导线的结点间距要求不能超0.7倍的附合导线长度。在实际作业中，要达到这种要求就显得比较困难，且经常会出现超过作业的状况。
（2）地面通视困难。常规测量的实施地面通视困难的影响。一般路线的控制点要求要布设在距路线的300m范围内。但是因为同时受阻碍，很难达到要求，尤其是在在大范围密林和密灌以及青纱帐等地区，便使得这一工作根本就无法实施。
（3）所搜集到的用于路线测量控制的起算点之间一般很难保证为同一测量系统，经常会与国测和军测以及城市控制点混合在一起，存在这系统间的兼容性的问题，并且，如若采用不兼容的起算点，那么测量质量就会受到很大的影响。
（4）如若国家大地点遭到严重的破坏，那么测量作业就会在很大程度上受到影响。我国的国家基础控制点大部分都是20世纪五六十年代完成的，距今已有30多年了，有些控制点已经因经济建设的需要或是因人们缺乏基本知识而遭到破坏了。然而，要在这些地区进行路线测量作业的时候，经常要在50km以上均找不到导线的联测点。正是由于这个原因，路线控制测量的质量就不能得到保证。
3GPS在公路工程测量中的实际应用
公路工程的测量主要应用了GPS的两大功能：静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息，确定地面某点的三维坐标；动态功能是通过卫星系统，把已知的三维坐标点位，实地放样地面上。
3.1布设公路勘测控制网。
公路路线GPS网的施测方案基本有两个：一是所有路线控制点全部采用GPS施测，即沿路线纵向每隔500～1000m布设一个GPS点，相邻GPS点间相互通视；二是沿路线纵向每隔5～10km布设一对GPS点，作为路线的基本控测，在此基础上，中间再进行红外测距导线加密。方案一具有明显的速度快、质量高、成本低的特点，但其设备要求较高。GPS接收机需具备建立在FARA上的快速静态测量技术。由于目前设备方面限制，第二种方法是现阶段广泛应用的方案。
3.2纵、横断面测量。
GPS通过与手持计算机联机，利用预先设计好的数据，在实地进行中线测量。公路中线确定后，利用中线桩点坐标，通过绘图软件，即可给出路线纵断面和各桩点的横断面。由于所用数据都是测绘地形图时采集来的，因此不需要再到现场进行纵、横断面测量。
3.3检测线、桩及点位。
在公路施工测量中，GPS可用于恢复中线以及一些主要桩位。在施工过程中一些桩位如高程桩、转点桩、中线拄等经常遭到破坏，为保证施工质量需随时恢复这些点位，依靠常规方法费时、费力，而用GPS则能很快地完成此项工作，此外GPS还可以用于边桩放样。可以获得精确的道路坐标坡度、平曲线、竖曲线的
各种参数，从而检验道路施工质量。
3.4辅助管理及决策。
对于已建成的公路，可以通过建立GPS网对道路沿线交通设施的现状进行调查，达到维护更新的目的，进而影响公路沿线的经挤发展。对于道路的远期改造，通过研究GPS网应用现有路线各种线形指标数据，在丝毫不影响道路通行的前提下，可以更容易地完成规划和施工放样工作。
3.5绘制大比例尺地形图。
使用实时GPS动态测量，构成碎部点的数据，只需要采集碎部点的坐标和入其属性信息，在室内即可由绘图软件成图。由于GPS技术无需通视，可构成较强的网形，提高点位精度，同时对检测常规测量的支点也非常有效。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算，彻底改变公路测量模式。
3.6进行公路工程地理和管理监测
当设计位完成公路纵横断面的图纸设计之后，需要对公路工程动态监测以及地环境监测，在公路工程动态监测以及地理环境监测中的应用，在GPS技术应过程当中，设置多个无线传感器网络实现应用功能的底层核心，该技术围绕数信息处理的各个环节，对每个分层进行管理，以保证GPS技术数据库符合相功能要求与性能要求。而且GPS技术数据库中会自带很多文字、符号以及图层或者线条等。
3结束语
本文从多个角度就GPS技术在公路工程测量中的应用进行深入分析，通过对GPS技术含义与特点进行系统阐述，具体分析了GPS技术在公路测量中的应用，进…步提髙公路测量的准确性与科学性，促进我国公路工程建设的顺便开展。
参考文献
[1]林启东,胡天友.基于GPS的路线测量与拟合[J].微计算机信息,2007(6).
[2]赵云鹏,徐荣青.激光通信大气闪烁引起的噪声仿真[J].微计算机信息,2007,23(1).