GPS高程轉換在公路高程控制測量中的應用研究

謝心磊

（江西應用技術職業(yè)學院立達科技開發(fā)總公司 江西省 贛州市 341000）

GPS高程轉換在公路高程控制測量中的應用研究

謝心磊

（江西應用技術職業(yè)學院立達科技開發(fā)總公司 江西省 贛州市 341000）

高程控制技術在公路測量中有重要的作用，隨著GPS技術的發(fā)展，在公路高程控制測量中引入GPS技術己經是一種重要的趨勢。利用它可以求得GPS點的高度。本文將就GPS高程轉換在公路搞成控制測量中的應用進行相關探討。

GPS；高程轉換；公路高程；控制測量；研究

1 公路高程測量與GPS發(fā)展的概況

在公路工程測量中，必須遵循“先整體后局部、從高級到低級”的測量原則，在點位測量、縱橫斷面測量、中線點放樣之前必須進行平面控制測量和高程控制測量。進行公路高程控制測量的目的是獲得測區(qū)控制點的高程，為路線提供統(tǒng)一的高程基準，為后續(xù)的測量工作提供標準數(shù)據(jù)。

2 基于GPS技術的公路高程控制測量

最初引入GPS技術在公路測量工程中主要是進行公路控制測量。公路控制測量由于線路長而且已知點較少，且對測量的精確度要求較高，傳統(tǒng)的測量技術和設備難以滿足要求。而GPS技術在很大程度上能夠很好的解決這一難題。

2.1 GPS技術的優(yōu)勢

GPS高程技術在公路控制測量中的運用主要體現(xiàn)在通過靜態(tài)相對定位GPS技術建立線路高精度控制網，以保證測量能夠滿足毫米級精度要求。

2.2 基于GPS高程技術的公路測量

近年來，隨著GPS動態(tài)定位技術的不斷發(fā)展，GPS高程的RTK定位技術也逐漸成熟，RTK定位技術，是一種實時差分測量技術，具有定位精確度高、觀測時間短，全天候作業(yè)、效率高，并能提供三維坐標，數(shù)據(jù)安全可靠。RTK定位技術可以采用靜態(tài)方法快速建立總體控制測量，并根據(jù)測量結果繪制帶狀地形圖，以滿足路線平面、縱面測量的需要。

實時動態(tài)（RTK）定位有快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種測量模式，兩種定位模式相結合，在公路工程中的應用可以覆蓋公路測量、施工放樣、監(jiān)理和GIS（地理信息系統(tǒng)）前端數(shù)據(jù)采集。

快速靜態(tài)定位模式：在觀測中流動站在流動過程不必保持對衛(wèi)星的連續(xù)觀測。一般應用在精度比較高的測量中，如控制網加密，若采用常規(guī)測量方法，受客觀因素影響較大，在自然條件比較惡劣的地區(qū)實施比較困難，而采用RTK快速靜態(tài)測量，則比靜態(tài)測量和常規(guī)測量起到事半功倍的效果。單點定位只需要5～ 10min，不及靜態(tài)測量所需時間的1/5。

動態(tài)定位：測量前需要在一控制點上靜止觀測數(shù)分鐘，進行初始化工作，之后流動站就可以按預定的采樣間隔自動進行觀測，這種定位模式在流動過程中，需要對衛(wèi)星連續(xù)觀測，一旦失鎖則必須進行初始化。動態(tài)定位模式在公路測量階段可以完成地形圖測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面地面線測量等工作。測量4～5s，精度就可以達到2～4cm，且整個測量過程不需通視，有著常規(guī)測量儀器（如全站儀）不可比擬的優(yōu)點。

此外，RTK定位技術還可以通過中線測設和構造物放樣等方式，滿足各種場合的公路工程測量工作的需要，并且速度較快，還可以將測量精度提高到厘米級，提高觀測質量，形成新的線路測量系統(tǒng)。

2.3 基于GPS技術的橋隧形變測量

由于橋、隧的形變監(jiān)測對測量的精確度要求非常高，而GPS高程測量技術憑借著其測量的精確性、準確性，已成為橋、隧的形變監(jiān)測方面的主流技術。GPS高程技術運用于橋隧形變測量主要是來源于美國研制的以GPS為基礎的路橋觀測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過利用GPS的高精度定位技術來進行橋、隧的形變監(jiān)測工程。目前我國也逐漸開始使用GPS技術進行橋隧的形變監(jiān)測的嘗試。但是目前我國在利用GPS高程技術進行橋隧形變測量還不成熟，相關的技術要求不到位，高技術專業(yè)人才還比較缺乏。

2.4 人才和設備的問題

現(xiàn)階段，我國在公路施工測量方面施工測量人員的專業(yè)性不足，素質差，不能滿足公路施工測量的專業(yè)性要求，對施工測量儀器的操作不科學，不注重儀器的保修；這就需要我們充分重視公路測量的科學性要求，加強公路工程測量中的組織、領導和監(jiān)督管理，采取有效地措施加強測量人員的技能培訓，提高測量人員的綜合素質，從根本上保證測量的準確性。

測量的儀器落后，已不能滿足測量的精確性要求；此外，測量的質量控制體系不完善，存在著質量控制不嚴格等現(xiàn)象，這些方面的問題已經嚴重的影響了我國公路測量的準確性和公路施工的整體質量，我們要積極引進一些國際先進的測量設備，達到測量的硬件要求，加強對公路測量工程的監(jiān)督控制，積極復測關鍵的測量工序，加強校核工作，以保證測量水平的整體提高。

3 結語

綜上所述，GPS在公路測量中的應用，對公路的測量產生了革命性的變革，極大地提高了測量精度和測量效率，特別是實時動態(tài)（RTK）定位技術將在公路測量、施工和后期養(yǎng)護、管理方面將有廣闊的應用前景。

[1]劉明學.GPS高程轉換在公路高程控制測量中的應用研究[D].長安大學，2012.

[2]吳良才，胡振琪.基于神經網絡的GPS高程轉換方法[J].工程勘察，2004 （2）：49～51.

[3]梁建昌，高奮榮.高等級公路高程測量的快速施測方法[J].鐵道勘察，2004，30（3）：26～27.

P228.4

A

1673-0038（2015）37-0308-01

2015-8-15