分析GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)在公路測(cè)設(shè)中的應(yīng)用

李天忠

（寧洱哈尼族彝族自治縣地方公路管理段，云南寧洱 665199）

0 前言

GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)的出現(xiàn)，導(dǎo)致測(cè)繪行業(yè)發(fā)生了一場(chǎng)技術(shù)變革，GPS 技術(shù)的發(fā)展為相關(guān)的測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)高效的工作效率以及極高的精度。隨著中國(guó)基建領(lǐng)域的不斷發(fā)展，不得不在部分地區(qū)或者區(qū)域?qū)嵭谢y(cè)繪行業(yè)的技術(shù)，從而達(dá)到提升中國(guó)基建領(lǐng)域的工作效率以及工作質(zhì)量，而GPS 技術(shù)便是引入的新技術(shù)之一，本文中所分析的重點(diǎn)也就是公路測(cè)設(shè)領(lǐng)域也引入了GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)，并且在此領(lǐng)域應(yīng)用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)還取得了較為良好的成效，接下來(lái)就對(duì)于GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)在公路測(cè)設(shè)中的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行具體分析，并與云南交通工程公路測(cè)設(shè)的實(shí)際案例相結(jié)合。

1 關(guān)于GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)

GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)是一種近年來(lái)研發(fā)的新型定位系統(tǒng)，應(yīng)用方面極為廣泛，其中包括測(cè)量行業(yè)、地圖規(guī)劃等方面，其次在軍事上也有較為廣泛的應(yīng)用，是一種集商業(yè)價(jià)值和工業(yè)價(jià)值以及戰(zhàn)略價(jià)值的高新技術(shù)。

1.1 什么是GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)

GPS 是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是一個(gè)中距離原型軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，通過(guò)衛(wèi)星和信息接受器之間的聯(lián)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地面各項(xiàng)信息的收集。GPS 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)是在GPS 的定位功能上予以一些改進(jìn)，從而演變?yōu)闇y(cè)繪技術(shù)之中的某項(xiàng)技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)具備全天候、自動(dòng)化、高精度等特性，并由于此特性的存在使GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)在建筑測(cè)量方面被廣泛應(yīng)用。而本文中的公路測(cè)設(shè)便是眾多工程測(cè)量的一種，屬于公路測(cè)量的范疇，也經(jīng)常使用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)。

1.2 GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的原理

在GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)中分為很多的種類(lèi)，其中包括有靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等種類(lèi)，但是以上種類(lèi)的GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度。而RTK 實(shí)時(shí)差分定位是一種能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它的出現(xiàn)大大提升了測(cè)繪技術(shù)的工作效率以及測(cè)量精度。而RTK 技術(shù)是以載波相位測(cè)量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的一載波相位測(cè)量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS 測(cè)量技術(shù)[1]。其工作的原理為：利用兩臺(tái)以上GPS 接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，其中一臺(tái)GPS 接收機(jī)在已知坐標(biāo)點(diǎn)上，另外一臺(tái)GPS 接收機(jī)安裝在未知的坐標(biāo)點(diǎn)，通過(guò)調(diào)整兩座GPS 接收機(jī)與衛(wèi)星之間的間距來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于未知點(diǎn)信息的收集。簡(jiǎn)而言之就是通過(guò)已知的坐標(biāo)點(diǎn)通過(guò)信息數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)收集未知坐標(biāo)點(diǎn)的信息數(shù)據(jù)，再通過(guò)特殊的算法和轉(zhuǎn)換語(yǔ)言，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于目標(biāo)區(qū)域信息的收集。

1.3 GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)當(dāng)前的應(yīng)用前景以及在公路測(cè)設(shè)上的具體應(yīng)用方面

GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)的應(yīng)用前景極為廣泛，在商業(yè)、軍事、工業(yè)上均有應(yīng)用，并且由于GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，是一種對(duì)當(dāng)前發(fā)展十分有利的科學(xué)技術(shù)。當(dāng)前GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)廣泛應(yīng)用在工程測(cè)量行業(yè)，其中包含工業(yè)建設(shè)測(cè)量、鐵路公路測(cè)量、橋梁測(cè)量、隧道及地下工程測(cè)量以及水利工程測(cè)量等方面。在工程測(cè)量行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的是對(duì)于鐵路公路測(cè)量。在公路測(cè)量中，采用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)，能夠在規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程施工以及管理運(yùn)營(yíng)上起到較大的作用。在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，采用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)可以對(duì)公路做好相應(yīng)的規(guī)劃，規(guī)避開(kāi)不利于建設(shè)的地形，實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的控制。在工程施工中，可以減少實(shí)際勘測(cè)所耗費(fèi)的時(shí)間，大大地節(jié)省了施工的成本，以及在面對(duì)突發(fā)的情況時(shí)，通過(guò)GPS動(dòng)態(tài)技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于實(shí)際問(wèn)題的有效解決[2]。在運(yùn)營(yíng)規(guī)劃中，采用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)能夠合理規(guī)劃安全設(shè)置的安防和重點(diǎn)防護(hù)，以及在哪些區(qū)域修建收費(fèi)站和高速公路口能夠?qū)崿F(xiàn)利益的最大化，這些問(wèn)題都需要利用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)來(lái)予以解決方案?？偟膩?lái)說(shuō)，GPS 在當(dāng)前的很多行業(yè)中應(yīng)用前景是十分良好的，而在公路測(cè)設(shè)中也是如此，能夠在實(shí)際問(wèn)題中尋求到很好的解決方案。

2 GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)在公路測(cè)設(shè)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)以及具體應(yīng)用分析

GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)在公路測(cè)設(shè)中應(yīng)用的范圍十分廣泛，并且能夠在某些方面取得良好的效果，接下來(lái)對(duì)于公路測(cè)設(shè)采用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及具體應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.1 提升公路交工的質(zhì)量， 并且減少相應(yīng)的建設(shè)設(shè)計(jì)成本

隨著我國(guó)基建領(lǐng)域的不斷發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展和脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)的同時(shí)進(jìn)行，使我國(guó)公路的質(zhì)量和數(shù)量得到了有效的提升。對(duì)于公路的質(zhì)量來(lái)說(shuō)，我國(guó)公路的質(zhì)量能夠達(dá)到這樣的高度，離不開(kāi)GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)前我國(guó)對(duì)于公路交工質(zhì)量有著較為嚴(yán)格的要求，具體如下：結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，混凝土強(qiáng)度以及樁基監(jiān)測(cè)、預(yù)應(yīng)力構(gòu)建的張拉應(yīng)力等符合設(shè)計(jì)要求，以及建設(shè)完成的公路實(shí)行工程實(shí)際監(jiān)測(cè)、外觀監(jiān)察和荷載實(shí)驗(yàn)。采用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)在公路的建設(shè)中，可以監(jiān)測(cè)細(xì)微的距離差和裂縫以及公路角度偏移等問(wèn)題，RTK 監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠達(dá)到cm 級(jí)別的精度，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于質(zhì)量的相關(guān)把控，尤其是對(duì)于混凝土精度的問(wèn)題上，GPS 所提供的cm 級(jí)別的精度實(shí)現(xiàn)了公路的高質(zhì)量建設(shè)。之所以采用GPS定位儀器是因?yàn)闇p少相應(yīng)的建設(shè)設(shè)計(jì)成本。對(duì)于相關(guān)的質(zhì)量檢測(cè)是需要請(qǐng)求相關(guān)部門(mén)來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，周期和費(fèi)用都比較高，而采用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)之后能夠替代相關(guān)部門(mén)的監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，只需要相關(guān)部門(mén)來(lái)做好驗(yàn)收流程就能實(shí)現(xiàn)完工。

2.2 減少公路項(xiàng)目的工期，節(jié)約時(shí)間和人力

在公路項(xiàng)目的建設(shè)中，不可避免有對(duì)于公路項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)和設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，而這些環(huán)節(jié)是公路項(xiàng)目之中工期較長(zhǎng)的環(huán)節(jié)，而在這些環(huán)節(jié)之中引入了GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)之后，大大減少了工期，并且節(jié)省了人力[3]。GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)監(jiān)測(cè)所耗費(fèi)的時(shí)間較短，只需要將幾臺(tái)GPS 接受器安置在將要測(cè)量的區(qū)域，同時(shí)對(duì)于儀器進(jìn)行相應(yīng)的移動(dòng)和調(diào)整，便能實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的測(cè)量。此外，采用GPS動(dòng)態(tài)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量只需要一到兩名能夠操作測(cè)量?jī)x器的人員即可，而兩名人員所監(jiān)測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)精度也能達(dá)到公路監(jiān)測(cè)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，工作效率也大大提升了。使用GPS 定位儀器的工作人員的人工工資在工程行業(yè)內(nèi)的工資偏高，相較于傳統(tǒng)的工程測(cè)量的技術(shù)人員而言，采用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的人員減少了幾倍以上，因此能夠?yàn)楣讽?xiàng)目節(jié)省出不少的成本。使用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)的工作人員的工作環(huán)境改善，部分的GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)人工遙控，并且工作難度也降低，為監(jiān)測(cè)人員帶來(lái)了福音。

3 云南交通工程公路測(cè)設(shè)的實(shí)際案例

在上文講述了GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)在公路測(cè)設(shè)行業(yè)之中的基礎(chǔ)應(yīng)用，對(duì)于公路的質(zhì)量把控以及工作效率都均有較為良好的提升。接下來(lái)講述GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)在實(shí)際案例之中的應(yīng)用，更利于分析GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)在公路測(cè)設(shè)行業(yè)中的應(yīng)用。

對(duì)于云南交通工程公路測(cè)設(shè)的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，當(dāng)前云南交通工程公路測(cè)設(shè)方面也受到了大環(huán)境的影響，得到了相應(yīng)程度上的發(fā)展和提升，但是仍然存在一些問(wèn)題，需要對(duì)其做出相應(yīng)的措施予以解決。具體問(wèn)題如下：設(shè)施功能類(lèi)似，缺少豐富性；資源浪費(fèi)；安全問(wèn)題較多。而對(duì)于設(shè)施功能類(lèi)似，缺少豐富性的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，相關(guān)部門(mén)沒(méi)有根據(jù)公路的車(chē)流量來(lái)進(jìn)行具體分析，導(dǎo)致了在需要相應(yīng)設(shè)施的區(qū)域缺少設(shè)施，而在不太需要設(shè)施的區(qū)域卻設(shè)置了相應(yīng)的設(shè)施，直接體現(xiàn)在加油站和安全防護(hù)措施以及收費(fèi)站上。對(duì)于資源浪費(fèi)上來(lái)說(shuō)，其實(shí)同前一個(gè)問(wèn)題而言，有很大的相似度，由于相應(yīng)路段的車(chē)流量缺少相應(yīng)的實(shí)施監(jiān)測(cè)從而導(dǎo)致了資源分布不均勻。對(duì)于安全問(wèn)題較多，就相應(yīng)的公路以及高速公路來(lái)說(shuō)，由于政府相關(guān)部門(mén)缺乏相應(yīng)的資金從而導(dǎo)致了缺少資金來(lái)對(duì)安全設(shè)施進(jìn)行安置。而當(dāng)前云南交通工程測(cè)設(shè)方面還沒(méi)有出現(xiàn)相應(yīng)的質(zhì)量問(wèn)題以及工期延期問(wèn)題，總體發(fā)展的趨勢(shì)還是比較良好的。

對(duì)于當(dāng)前云南交通測(cè)設(shè)方面來(lái)說(shuō)，存在的相應(yīng)問(wèn)題能夠通過(guò)利用GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)來(lái)予以相應(yīng)的解決措施。首先對(duì)于資源浪費(fèi)以及設(shè)施功能類(lèi)似的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析和車(chē)流量把控，從而根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)和車(chē)流量來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的均勻分布和設(shè)施類(lèi)型增多。對(duì)于安全隱患多的問(wèn)題而言，此類(lèi)問(wèn)題雖然在一定程度上是由于缺少相應(yīng)資金從而導(dǎo)致的，但是可以通過(guò)高事故發(fā)生區(qū)域進(jìn)行安全布控以及重點(diǎn)分布來(lái)實(shí)現(xiàn)安全隱患問(wèn)題在一定程度上的緩解，耗費(fèi)最少的資金來(lái)實(shí)現(xiàn)最大的安全防護(hù)利益。因此在云南交通測(cè)設(shè)方面來(lái)說(shuō)，當(dāng)前的很多問(wèn)題都能通過(guò)GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)來(lái)予以解決，并且能夠起到很好的解決效果[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于公路測(cè)設(shè)而言，在公路測(cè)設(shè)中引入GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)是十分利于公路測(cè)設(shè)發(fā)展的，尤其是在當(dāng)前中國(guó)大力扶貧和大力發(fā)展基建行業(yè)的大環(huán)境下，更有利于公路測(cè)設(shè)的發(fā)展[5]。GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)為公路測(cè)設(shè)提供了更為高效的工作模式，大大提升了工作效率，并且在一定程度上減少了人工所耗費(fèi)的成本，對(duì)于公路測(cè)設(shè)的行業(yè)來(lái)說(shuō)是一場(chǎng)變革。而在下一種更為高效的測(cè)繪科學(xué)技術(shù)發(fā)明出來(lái)之前，GPS 動(dòng)態(tài)技術(shù)還能取得較為良好的應(yīng)用前景，值得公路測(cè)設(shè)的相關(guān)公司以及部門(mén)推廣應(yīng)用和普及。