道路工程測量中的GPS技術(shù)研究探析

王志堅

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，尤其是在道路工程測量管理中，GPS技術(shù)發(fā)揮了無可替代的作用。本文就在此背景之下，對道路工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用展開了研究，內(nèi)容僅供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵字：道路；工程測量；GPS技術(shù)；應(yīng)用

前言

道路在實際施工的過程中，可能會受到各種因素的影響，導(dǎo)致道路的工作效率和施工質(zhì)量不能夠得到有效的保證。為此，就需要施工單位在施工的設(shè)計階段，加強(qiáng)對工程的測量，提高測量的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證施工的質(zhì)量和效率。而GPS技術(shù)作為現(xiàn)代工程測量過程中重要的一種方式，其具有測量精度高、成本低等優(yōu)點，可以有效保證工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 GPS概述

1.1GPS技術(shù)概念

GPS是由空間星座、地面控制和用戶設(shè)備等三部分構(gòu)成的。GPS測量技術(shù)能夠快速、高效、準(zhǔn)確地提供點、線、面要素的精確三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)信息，具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，廣泛應(yīng)用于軍事、民用交通（船舶、飛機(jī)、汽車等）導(dǎo)航、大地測量、攝影測量、野外考察探險、土地利用調(diào)查、精確農(nóng)業(yè)以及日常生活（人員跟蹤、休閑娛樂）等不同領(lǐng)域?，F(xiàn)在的GPS與通信技術(shù)結(jié)合，使得靜態(tài)的三維定位測量變成了動態(tài)的三維定位測量，有效提高了其功能的深度和廣度，進(jìn)而得以廣泛應(yīng)用。GPS全站儀的出現(xiàn)，使得其在工程測量、地形測量等方面得以應(yīng)用，并且其具有成本低、精度高、效率高等優(yōu)點。

1.2GPS測量的特點

相對于常規(guī)測量來說，GPS測量主要有以下特點：第一，測量精度高。GPS觀測的精度明顯高于一般常規(guī)測量，在小于50km的基線上，其相對定位精度可達(dá)1×10-6，在大于1000km的基線上可達(dá)1×10-8；第二，測站間無需通視。GPS測量不需要測站間相互通視，可根據(jù)實際需要確定點位，使得選點工作更加靈活方便；第三，觀測時間短。隨著GPS測量技術(shù)的不斷完善，軟件的不斷更新，在進(jìn)行GPS測量時，靜態(tài)相對定位每站僅需20min左右，動態(tài)相對定位僅需幾秒鐘；第四，儀器操作簡便。現(xiàn)階段，GPS技術(shù)結(jié)合了自動控制技術(shù)、智能技術(shù)、通信技術(shù)等新技術(shù)，使得其操作的過程中只需要操作人員對中、平整、量取天線高及開機(jī)后設(shè)定參數(shù)，就能夠自動地完成我們需要檢測的內(nèi)容；第五，全天候作業(yè)。由于GPS衛(wèi)星的數(shù)量眾多，并且其較均勻地分布在地球周圍，因此可以實現(xiàn)任何時間、地點的測量，一般情況下不會受到外界條件的影響；第六，提供三維坐標(biāo)。GPS測量可同時精確測定測站點的三維坐標(biāo)，其高程精度也可滿足四等水準(zhǔn)測量的要求。

2 GPS技術(shù)在道路工程測量中的應(yīng)用

2.1GPS技術(shù)在道路工程變形監(jiān)測中的應(yīng)用

道路工程在實際的施工建設(shè)過程中，由于受到一些因素的影響，導(dǎo)致道路出現(xiàn)地基不穩(wěn)，或者是出現(xiàn)變形等的現(xiàn)象。這種情況下，就需要施工維護(hù)人員根據(jù)實際出現(xiàn)的情況，采取有效的措施進(jìn)行補(bǔ)救，從而保證道路的質(zhì)量和安全。為了能夠及時發(fā)現(xiàn)道路發(fā)生變形的現(xiàn)象，就需要有關(guān)人員對道路進(jìn)行變形監(jiān)測工作，而通過使用GPS測量技術(shù)能夠有效地對道路進(jìn)行變形監(jiān)測，配合使用高精度的GPS監(jiān)測網(wǎng)，能夠?qū)⒈O(jiān)測精度控制到毫米級，有效對道路中存在的細(xì)小變化進(jìn)行監(jiān)測，并且GPS的使用能夠使道路的變形監(jiān)測變得更加簡單。

2.2GPS技術(shù)在道路測繪控制網(wǎng)中的應(yīng)用

測繪控制網(wǎng)是道路工程的基礎(chǔ)工作，其準(zhǔn)確性直接影響到了道路工程測量工作質(zhì)量。通常在測繪控制網(wǎng)中，精度要求較高的稱為一級控制網(wǎng)。而這些一級控制網(wǎng)是作為測繪參照點存在的。為此，必須保證測繪控制網(wǎng)中高精度網(wǎng)控制坐標(biāo)的精確性。

在道路工程測量過程中，常用的工程測量方法是邊角法。這種方法主要是采用測繪儀器來控制導(dǎo)線，進(jìn)行確定其他坐標(biāo)的具體位置，從而完成對控制網(wǎng)的測繪構(gòu)建工作。然而在實際的應(yīng)用過程中，發(fā)現(xiàn)其只適合一些較小范圍的測繪工作，如果是較大范圍的測繪工作，就有可能使得測繪的精度不夠，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)偏差。而將GPS技術(shù)應(yīng)用到這個測繪方法中來，可以有效地解決這一問題，提高測繪的精度，使測繪結(jié)果更加精確。在測繪道路工程的控制網(wǎng)工作中，我們比較常用的一種GPS技術(shù)是載波相位靜態(tài)差分技術(shù)。這項技術(shù)主要是通過對基準(zhǔn)站的分轉(zhuǎn)、修改、定位等方式來進(jìn)行局域差分法、接收機(jī)和衛(wèi)星觀測歷元之間的差分計算，從而得出基線的長度，達(dá)到我們測量的目的。

2.3GPS技術(shù)在道路工程斷面測量中的應(yīng)用

通過使用GPS技術(shù)對傳統(tǒng)的方法進(jìn)行改進(jìn)，可以更準(zhǔn)確、更高效地測量道路和橋梁工程的土方開挖和回填工程量，大大減少了技術(shù)人員的現(xiàn)場工作量，可以輕松地得到測量樁點坐標(biāo)、高程和距離等數(shù)據(jù)，并利用繪圖軟件繪制斷面圖。在用GPS技術(shù)對道路工程斷面進(jìn)行測量的過程中，環(huán)境較差、地形地質(zhì)復(fù)雜的地段不會影響其測量精度，相對于人工測量存在的誤差來說，其測量的精度更高，并且還能夠有效保證測量人員的安全，提高了道路工程測量的質(zhì)量和效率，減少了測量成本，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

3 GPS技術(shù)在道路工程測量中的發(fā)展前景

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路工程的建設(shè)規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大。但是市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然會給道路測量工程增加難度。而且近年來高質(zhì)量、高等級、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的道路工程越來越多。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的背景下，只有不斷利用新技術(shù)提高道路工作的測量質(zhì)量才能真正促進(jìn)我國交通行業(yè)的發(fā)展。而GPS技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展正為道路工程的測繪工作提供了可能。目前，GPS技術(shù)以其精度高、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低等特點立足于道路工程的測量工作中，不僅提高了測量的精度，還改變了測量的方式，促進(jìn)了測量效率。尤其在一些環(huán)境惡劣、地形復(fù)雜的道路工程中，使用GPS技術(shù)更加方便、快捷地對其進(jìn)行測量。再加上GPS技術(shù)全天候、抗干擾能力強(qiáng)的特點，能夠有效保證測量的質(zhì)量。而在數(shù)字化、信息化技術(shù)不斷發(fā)展的新時代背景之下，GPS技術(shù)也在向著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，通過結(jié)合數(shù)字化技術(shù)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的收集、圖形處理等內(nèi)容，建立大數(shù)據(jù)下的信息資源庫，為測繪人員提供需要的數(shù)據(jù)信息。除此之外，GPS技術(shù)在道路工程測量的過程中將會更加集成化，如GPS接收器與電子全站儀、測量機(jī)器人集成，這種智能化的控制方式更能提高道路測量工程質(zhì)量，即便是地形復(fù)雜、氣候多變的環(huán)境也能夠進(jìn)行精確的測量，從而使我國道路網(wǎng)更加完善。

結(jié)束語

綜上所述，本文首先對GPS技術(shù)進(jìn)行了分析，然后，重點研討了其在道路工程測量過程中的具體應(yīng)用，主要從變形監(jiān)測、控制網(wǎng)測量、斷面測量三個方面進(jìn)行，最后總結(jié)了GPS技術(shù)在道路工程測量中的發(fā)展前景，對于提高道路工程測量的質(zhì)量和效率具有重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

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