动态的GPS在公路控制测量中的应用

摘要：GPS是指全球卫星定位系统，这种技术上世纪70年代起源于美国，是一种可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、速度及时间信息的卫星导航定位系统，GPS技术在近期获得快速发展，它的应用范围也随之拓宽，它的定位精度的提高使提这一技术的应用的广度与深度大大扩展，这一技术与传统测量技术相比在测量上更为自由与灵活，可以不受地理地形的限制，而且测量的效率与精度也得到极大的提高，本文重点探讨了动态的gps技术在公路控制测量中的应用的问题，并结合实例对这一技术在公路控制测量这一领域的应用方法及前景做以研讨与展望。

关键词：动态GPS；公路 ；控制测量；应用

中图分类号： X734 文献标识码： A

一.动态的GPS及其组成

动态的GPS相对于静态来说，其测量模式在一个测站上安装GPS信号接收机作为基准站，持续不断的跟踪所有的可接收信号的通讯卫星，移动接收机到各待观测站接收历元数据。动态GPS通常包括三部分：太空部分的GPS卫星；地面部分的监控系统；用户部分的信号接受机。太空卫星部分有多颗工作卫星及备用卫星共24颗卫星组成，所组成的卫星星座被称为GPS(21+3)星座，这些卫星在轨道倾角为55度的多个轨道内运行，各个轨道与赤道经线交点之间相差60度，24颗卫星在这些轨道内均匀分布运行，通常精确的定位三维坐标有赖于定位星座，它由4颗GPS卫星组成，这样就不仅是一般的精确观测，而是能够对某一地区实施高精度、全天候、长时间的导航定位的测量。动态GPS的地面监控部分组成包括五个监测站、三个注入站与一个主控站，其工作运行原理是由地面监控系统为卫星提供播发星历，地面监控系统另一任务是监测卫星上的各种工作设备能否正常工作，监测并控制卫星按预定轨道运行，同时要让各监测卫星保持同一时间标准，要在同一GPS时间系统内工作，因此地面站应密切监测不同卫星的时间以得出钟差，卫星从注入站获得数据后再发给地面用户，所以地面监控站对监控卫星运行起着至关重要的监测调控作用。动态GPS的用户部分主要设备有GPS接受机，计算机及相关的数据处理软件，有了这些装置，用户就可以不受时间地点限制的来接受GPS卫星信号了，并把接受到的数据信息用于导航定位测量等所需的应用。

二.动态GPS在公路工程控制测量中的应用

随着GPS技术的不断发展，动态GPS在公路工程中的使用技术也快速发展，目前GPS主要用于公路工程中控制测量方面，其主要应用包括以下几个方面。

1. 主要运用范围 动态GPS在公路工程中主要应用于各种道路工程控制网的建立及航测外控点的测定，现在我国多地已经陆续实施利用GPS技术建立公路控制网的计划，这一计划因GPS技术的应用而具有了高精度的特点，其成功的例证包括沪杭、沪宁等多条高速公路，GPS在这一方面的常规运用方法为：先建立首级公路控制网， 第二步为用通常的方法来分布并设置导线加密，最终的测算精度达到了最小点位误差的程度。先利用GPS技术实施线路的静态定位，然后高精度高效率的建立大范围的高速公路控制网，从而取得公路建设的飞速发展，浙江省测绘局在这方面是成功的先例。

2. 在公路工程中绘制大比例地形图时运用动态GPS，高速公路或其它高等级公路往往要绘制大比例尺地形图，其比例尺常常达到1：2000级别，而传统的绘制方法要一步步进行碎部测量，需要大量的人力和物力，而动态GPS结合网络信息技术进行动态测量，然后使用绘图软件进行快速高精度绘图，这就节省了时间与人力，轻松完成传统高难度绘图 。

3 .用于地面模型数据采集、中线放样及断面测量时可用GPS动态测量的方法，因为这种测量中包括着三维信息，在高速公路或其它高等级公路修建中，传统测量手段因其线路与视角的限制，常常不能满足其高精度的数据信息要求与对施工地理地质环境的精确的分析。但GPS的测量方法能不受障碍物的限制，无需通视，大大减小测量的人力物力的消耗，而测出的数据点位精度高。公路工程中实施公路中线测量时，要先在大比例带状地理地形图上定线，然后就应该进行精确的实地标定，在动态GPS中技术中把中点坐标输入接收机后，GPS系统将自动定位并进行点位测量，这样就能得到高精度高准确度的放样结果。在对公路进行断面的纵横面的测量时，设计人员确定了公路中线后，接着就可以运用绘图软件计算出路的纵横断面的准确数值，这些来源于原始测绘地形图的数据更为可靠，同时也节省现场测绘的人力。

三. 动态GPS系统用于公路工程的前景展望，GPS系统的动态定位模式应用于公路工程的勘测有着广阔的前景，其在中桩测量、纵横断面的测量及地形图的测绘上在着不可比如的优势，其优势主要有以下几点：①其测量精度高，目前其测量结果的精度可以达到厘米级。②GPS的动态测量技术测量效率高，每放样点停留时间短，每小组作业人数少（仅需3-4人），一个小组每天可完成1-1.5千米地形图的测绘，在中线放样的同时可以完成中桩的抄平工作，并且不存在因测量粗差而造成的返工。③应用的范围较广，其在公路工程的应用项目包括：施工放样、公路测量、竣工测量、养护测量等。在实地运用过程中我们要把GPS系统的静态定位与动态定位测量技术结合起来可以高精度、高效地完成公路平面控制测量，运用过程中如能把常规方法的优势方面与GPS-RTK技术结合起来可让工作效率极大的提高，可以说动态的GPS技术在公路工程控制测量中的广泛应用是公路测量的技术革命，它将使传统的测量作业理念产生颠覆性的更新。

四.结语动态的GPS技术在公路工程的的应用，不仅能极大的提高工作效率，而且测量结果精度很高，可以满足工程施工的需求，动态GPS技术的应用范围也在不断拓宽，但从总体看，国内的技术水平与国外相比尚有一定差距，我们要不断的推进公路测量一体化的构建，另一方面要不断促进测量程序的完善与简化，总的说来，这项技术在公路工程中的广泛应用在我国有着非常广阔的应用前景。

参考文献

[1]徐振峰．GPS 在公路控制测量中的应用[J]．山西建筑，2011,01．

[2]方顺贤．GPS技术在公路工程控制测量中的应用思路探讨[J]．科技资讯，20l1.09．