GPS技术在公路工程测量中的应用探析

【摘要】目前，随着越来越多先进技术在实际生活中得以应用，作为现代社会一个非常重要技术的GPS技术也逐渐在公路工程测量中发挥作用。本文就GPS技术在公路工程测量中的应用情况进行探讨，旨在更加深入的了解GPS测量技术，从而更好的指导实际测量工作。

【关键词】GPS技术；公路工程测量；应用

中图分类号： TU198 文献标识码： A

1.前言

随着人们对高等级和高安全性公路需求的不断增加，公路工程对测量速度和精度的要求也不断增加。由于传统常规的测量技术虽然能够满足多项测量需求，但是对于情况比较特殊的地区，如密林灌丛区或者地势比较复杂地区等，传统测量技术的测量效果一般比较难以满足工程需求。在这种背景下，具有实时性、高效性、高精准性以及不受地势、天气影响等优点的GPS技术逐渐广泛运用在公路工程的测量中作当中。比如沪宁高速公路在建立控制网就是运用GPS技术作为主要控制点。实践证明，GPS技术在公路工程测量中应用效果非常显著，具有极高的利用价值。

GPS技术简介

2.1概念

GPS（Global Positioning System）即全球定位系统的简称，最早出现是在20世纪70年代，由美国军方研发。GPS系统本身具有全球性（不受区域限制）、全天候（不受气候影响）以及连续性（实时性）几个主要特点，在坐标定位应用上有极大的优势。在该系统被设计和研制出来20多年后，我国才开始引用，并逐渐运用在我国各大坐标测量和定位工作当中。当前，GPS技术已经越来越成熟和完善，逐渐被运用在社会建设的多种不同领域，其中就包括问题提到的公路工程测量工作。实践证明，GPS技术在公路工程测量中应用能够很好的解决公路工程过去测量工作中很多难以解决的问题，促进了我国公路工程测量工作的发展。

2.2组成结构

GPS系统的组成结构主要有三个部分，即空间卫星系统，主要是负责信息的采集和发出工作。地面监控系统，主要是负责接受和处理空间卫星系统发回来的信息，并同时对空间卫星进行管理和控制，根据实际需求对卫星制定，完成调控工作。用户接受系统，该系统是最终结构，是对卫星发出信号的验证和定位[1]。

2.2特点

全天候，不受气候影响。GPS技术具有不受恶劣气候影响的特点，在实际测量工程中使用，能够很好的解决过去存在的受雨雾天气影响无法测量的问题。这种不受气候影响的系统直接解决了突发气候变化对测量工作的影响难题，提高了测量效率和质量。

连续性，即实时性。GPS系统能够时刻进行测量工作，对于任何时刻的测量需求均能够快速的满足。由于随着时代建设步伐的不断加快，提高办事速度和效率已经逐渐成为一种共识。

速度快，效率高。GPS 技术相对于传统测量技术而言具有诸多优点，而速度快，效率高以及精确高就是其中重要的两点。而GPS 技术由于本身具有的诸多优点，使其能够在各种导航和测量定位领域中独占鳌头。且由于该基础具有的极高的自动化程度和高精确性的定位特性，使其在公路工程测量中得以广泛运用[2]。

投资少，限制因素少。传统测量技术在测量过程中需要借助多种控制点，且必须要有良好的通视条件和有足够的人力物力投入。而 GPS技术不受通视条件的影响，操作也比较简单和快捷，无需投入大量的人力物力，成本投资比较少。

3.在公路工程测量中的应用概况

3.1用于绘制大比例的公路地形图

绘制大比例地形图是公路测量一项不可缺少的工作，通常情况下，高等级公路的的地形图的比例尺一般为1∶1000或者 1∶2000。过去绘制大比例尺地形图一般需要多项复杂的步骤，且测量时一般需要首先进行碎部测量并集中后才能够绘制一个完成的地形图，非常麻烦。且需要动用到大量的人力物力，整个绘制准确时间也非常久，对于很多高等级公路建设和运用而言，这种低效率的绘制方法难以满足其需求[3]。而GPS技术则只需要得到整个地形中所有碎部点的坐标以及这些坐标的属性信息，就能够直接在室内快速的制作出一个大比例地形图。相对于传统绘制方法而言，GPS绘制技术具有采集和绘制速度快、时间短、人力物力投入少等优点，非常适合在现代公路工程测量工作是使用。

3.2作为控制网建设的重要手段

GPS技术应用在公路工程控制网建设已经是当前比较常见的一种现象。具体应用情况是使用GPS点作为公路测量的控制点，每个控制点之间的距离大约为5km至10km。且为了保证每个控制点之间能够相互呼应和协调，还在相邻控制点之间设置红外测距导线加密。使用GPS点作为公路测量的控制点的最大好处是，GSP能够非常快速的采集控制范围内的所有地质信息，并快速的发送到总控制中心，确保整个控制网能够真正实现其控制全公路的目的[4]。

3.3作为人烟稀少密林地区地形测量的主要手段

传统公路工程测量的前提是测量地区视野开阔，且区域水平方向通视度高。但是，目前，随着我国现代化进程的不断深入，越来越多高等级的公路逐渐向人烟稀少山区内扩展。但是，由于这些地区大多人烟比较稀少，且存在大量的密林。加上这些地区大多属于地势比较崎岖的地区，因此其水平方向的通视度一般都比较低。这种地区若使用传统的测量方法急性测量，其难度可想而知。而GPS测量技术而无需担心地势或者密林等问题，能够直接忽视这些不利因素快速的完成测量工作。

3.4用于公路工程中线的测量

公路中线测量是公路工程测量的一个重要组成部分，在对大比例尺地形图进行定线时，公路中线就是其中一个必备的标定点。目前，测量公路中线需要使用的到的GPS技术为RTK动态测量技术。具体的测量过程为：首先，按照公路实际情况编辑一个合理的中线路线。其次，将编辑好且确认无误的中线路线输入到准用的计算机内。第三，利用计算机能够随意加桩的优点确定出本公路的实际中线。

3.5用于公路工程横断面的测量

公路横断面的测量与公路中线测量一致，均是公路工程建设必须要完成的测量内容。通常情况下，公路工程横断面测量是在公路中线测量结束后开始，测量结果是作为公路路基填挖方量计算的重要依据。由于，若用传统的测量仪器整个公路工程的所有桩号进行横断面测量，不但需要投入大量的人力物力，且测量难度也非常大，很多情况下均是无法准确得到所需数据。而使用GPS技术则能够一次性对所有桩号进行测量，并通过计算机屏幕对横断面线进行拉长和移动，简单、方便且快捷。

4.结束语

总而言之，公路工程本身包含有多种不同类型的工程类型，如桥梁工程、隧道工程以及路基工程等，这些工程在建设过程中，为了能够保障工程安全，必须要进行工程测量工作，而由于每一种工程地势地形等情况都各不相同，加上人们对公路工程质量有越来越高的需求，传统常规的测量技术难以满足高等级公路工程测量的需求。而以上研究也表明GPS技术由于具有的测量速度快、测量数据准确、定位精准、操作简单、能够满足实时监控以及人力物力投资少的特点，必定能够在公路工程测量领域中得以大力应用，促进我国公路测量工作向更精准、更快捷以及更智能化的方向发展。

【参考文献】

[1]胡育敏.基于GPS技术在公路工程测量中的应用分析[J].沿海企业与科技,2010,10(08):320-322.

[2]石力,张均.基于GPS的公路工程测量分析及应用[J].中国高新技术企业,2009,36(20):98-100.

[3]刘伟德,冯宗高.公路工程测量中GPS技术的应用分析和探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009,26(04):85-86.