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摘要：我国道路工程在最近几年发展迅速，为我国整体经济建设做出杰出贡献。在现代技术的推动下，GPS在公路工程测量中的应用逐渐受到了人们的关注。有了GPS技术的辅助，不仅减少了工程勘测人员的工作量，还提高了测量的效率及精度。本文对GPS的发展历史以及应用领域进行了总结，着重分析了GPS在公路工程测量中的应用现状和发展趋势。
关键词：GPS；公路工程测量；应用
引言
我国整体经济快速发展，使我国快速进入科学技术现代化发展阶段，很多高科技技术运用到各行业。近年来，GPS测量技术已被应用到很多领域。尤其是在公路工程测量方面，用GPS技术测量，结果的精准度和工作效率都有效提升，解决了传统测量方法无法解决的天气、通视等影响工程作业的严峻问题，对我国公路工程建设发展起到了至关重要的作用。
1GPS技术的原理
地面上空12000公里的位置上分布着24颗GPS卫星，这些卫星以每12小时环绕地球一周的速度运行，如此便能保证无论人们在地面上处于哪一位置，都能在每时每刻观测到至少4颗卫星。根据卫星的精确定位，再通过GPS技术进行观测，由此可以获得卫星和接收机之间的距离，根据三维坐标中有关距离公式和任意3颗卫星，组成三个相关方程式，从而可以计算出观测点的位置（X，Y，Z）。但是在具体的实际情况中，通常接收机与卫星的时钟之间存在误差，即有X、Y、Z、钟差这四个未知数，如此就需要引入另一颗卫星，那么4颗卫星就要用4个方程式来求解，选用误差最小的那个，继而得出观测点的准确位置和高程。实际上因为卫星的运行轨道、卫星时钟存在误差以及大气对流层的影响，加上电离层对信号的作用，还有人为因素的SA保护，造成民用GPS的定位精度只有100米，仍存在误差。为进一步精确定位，现在普遍采用一种叫差分GPS的技术，即DG-PS，其原理是通过建立基准站（差分台）进行GPS观测，从已知的基准站精确坐标，接着与观测值对比，得到修正数，向外进行发布。接收机在接收到这个修正数之后，与之前的观测值来比较，去掉大部分的误差，最后得出一个比较准确的位置。而这种技术可以把定位精度提升到5米，远远精确于米。
2GPS测量技术在公路工程测量中的应用优势
2.1准确测量地形图
在进行公路施工的过程中，往往会遇到比较复杂的地形条件，这样就会给公路施工测量工作带来较大的难度。应用GPS技术，可以有效解决这个问题。首先，需要对于GPS接收机进行有效的参数设定，使其能够符合公路建设需要的精准度范围。同时把设计的路线作为重要的参考依据，简单勾画出地形图的范围，然后输入电子手簿，对于提高工作效率，降低测量工作的难度有着重要的作用。对于保证测量数据的精准度有着重要的帮助。在进行地形图测量工作中，一般一个人就可以完成，这样对于节省工程施工的成本、缩短工程测量的时间，有着重要的作用。
2.2操作简单、自动化和集成化程度比较高
GPS技术具有操作比较简单的特点，只需要对正天线的位置，打开电源就能够进行更加有效的观测工作。利用数据处理软件对于相关数据进行处理，这样就能够得到测量点的三维坐标，在公路工程建设过程中开展测量工作，应用GPS技术会带来更多的便利条件，对于更加有效的开展公路工程施工，保证施工的质量有着重要的帮助作用。
3GPS技术在公路工程测量时的应用
3.1利用GPS换算平面点位的关系
一般我们如果受到通视条件限制那么就是因为全站仪测量，但是有时会因为一些人为因素产生计算错误。使用坐标转换系统GPS就能够直接确定点位坐标。GPS在测量施工时的参考标准为：不管是以一个国家坐标系统还是以一个地方独立坐标系统，GPS测量只要将坐标系统的换算参数计算好就可以，而且只需要计算一次就可以为在整个的工期中进行服务。因此我们可以知道，GPS平面点位的关系换算与全站仪相比较工作效率更高，一来可以节省时间，二来对操作人员的要求也不是很高，这就节省了大量人力投资的成本。
3.2GPS-RTK技术在道路中线放样中的应用
在公路工程测量过程中，技术设计人员在完成大比例尺带状地形图之后，应该对于中线的位置进行明确，采用GPS-RTK技术进行有效的测量。在手簿中输入坐标信息，这样能够实现自动定位。不同测量点的工作是独立进行的，几乎不会产生累计方面的误差，这样对于提高测量工作的精准度有着重要的作用。在完成这些工作之后，只需要把不同主控点的桩号输入进去，然后输入终点的曲线距离和半径距离的数据，就能够快速有效地开展放样工作。由于工作基本上都是由GPS手簿来完成，所以无论是在效率方面还是在精准度方面，都会有比较大的提升。
3.3GPS数据传输
（1）在传输数据前应该先查看仪器里关于在每个时段里数据量的记录是否相近，并对那些因为电源开关引起的无效记录进行删除。（2）在确保有效记录后，再检查软件中的各项设置，检查设备中的GPS类型与天线类型、天线高的量测方式等是否设置一致。（3）在传输数据时要确保各数据文件的时段号点名准确无误。（4）在做好上述工作后，最后对高级设置中给定高度截止角PDOP值等进行查看，无误后进行数据传输。
3.4GPS数据处理
（1）在进行基线向量解算时，根据不同情况设置好是计算部分基线还是计算全部基线。（2）在基线向量解算完成后，对各基线的置信参数进行初步检查，以用于下一步评判。（3）如果在检查过程中发现有问题的基线，可以对各点接收到的卫星状况进行查看，查找出原因，找到解决方案，确定对问题基线是重新解算还是重测。
3.5高程控制测量
GPS的分布范围是非常广泛的，而且可以使用GPS全方位的对一个地形进行测量，而且它还可以在数据方面对这个地形的写偏差做出调整，也就是根据地形改正的外部符合精度为±7mm，曲面拟合法误差为±8mm，所有的数值都必须在规定的范围之内。如果将GPS高程与四等水准相比较，最大的误差为-36mm，中误差为±9mm，误差值为-2mm，而这些数值GPS都达到了施工的精准度要求，因此是可以在施工过程中使用的。
4动态GPS定位的应用趋势
①可以用GPS技术辅助航测成图并在此基础上建立工程的三维模型，航测成图需要对4~6个控制点的平面位置以及高程信息进行准确的测算，对做好公路工程的高程控制测试和放样测试有重要的意义。另外，采用动态GPS技术进行航测成图能准确测定摄影空间内的三维坐标，可以使在此基础上建立起的工程模型更加准确。相关试验已经证明，只需要在地面设置少量的控制点，就能够实现“像片控制”，极大地提高了工作效率。②实时载波相位测量技术与常规全站仪的结合。实时载波相位测量技术又被称为RTK，该技术已经达到了厘米级的测量精度，加之其具备实时数据传输功能，有效地保证了测量数据的精确度，减少了数据误差。结语
综上所述，本文对公路测量中GPS测量技术的实际应用进行了深入探讨，由于GPS技术具备较大的优势，因此，目前在公路工程测量过程中的应用是十分广泛的，GPS能够实现快速定位与实时定位、全天候观测，并且定位精度较高、操作起来十分简便，在公路测量中有着重要作用。
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