摘要：随着时代的发展和整体技术的提高，GPS全球定位系统是科学技术发展到一定阶段的产物，它广泛地应用于我们生活中的方方面面，甚至是在许多技术性要求较高的专业领域中，GPS系统也能够为之带来发展的好处。在测量事业单位中，GPS全球定位系统能够较为精确地进行地形、工程、道路等方面数据的计量定位，帮助工程事业取得较大的进步发展。主要是从GPS全球定位系统的结构组成、运行特征等方面，来研究其在公路工程测量中的应用情况，较为全面地对该系统的理论构造等做一个分析，使其在公路工程事业中发挥出最大的效用，促进相关产业的发展。
关键词：GPS；公路工程测量；应用
引言
GPS在各个行业领域得到了广泛应用，GPS的技术优势应该得到我们的高度重视，将其作为工作效率提升的主要措施。对于公路工程测量而言，这就是GPS的重要应用场合，各项细节工作的高要求也需要通过GPS进行数据分析处理，尤其是高精度的数据。
1 GPS测量的技术特点
①测量站点之间无需通视一直以来，困扰测量工作的一大难点就是测站之间的通视问题，但是GPS全球定位系统就改善了这一条件，只要保证了测量站的上空环境足够开阔，就可以在测站之间不通视的情况下进行信号的传输，卫星之间进行工作不会受到外界干扰。②测量精确度处于更高级别与普通的双频接收器相比，GPS系统的测量精度堪比红外线测量仪器，而且在距离越大的情况下其凸现出来的优势条件越多，测量精度可达5mm+5ppm。经过相关的研究表明，基线在50km以内的距离范围中，GPS定位系统的测量精度达到了12×10－6，而当基线距离增加到了100-500km/h，其测量的精确度则可达10－6至10－7，这些数据有力地证明了GPS系统具备的技术优势。③测量数据所需时间较短GPS定位系统所采取的技术手段可以有效缩短导航定位所需的时间，尤其是使用快速静态定位的方法，直接减少了测量时间，提高了控制网中测站的工作效率。
2 GPS在公路工程测量中的应用
2.1 公路工程测量动态GPS技术的应用
在公路项目测量中运用动态GPS技术详细表现为实时动态定位技术的运用。这一技术详细是把载波相位观测数值作为前提的实时差分技术，它是发展GPS测量技术的关键创新研究，在公路项目中具备非常普遍的运用前景。实时动态定位包括了基准以及流动站，对实时动态测量实施确保的关键措施便是建造无限通讯数据，基本原理设计基准点为相对高精度取位点的首级控制点，在参考站安排一台接收机，持续观测卫星，借助处在流动站位置上的接收设备来完成卫星发射的信号进行收集工作的时候，借助专门的无线电系统对基准站获得的信号进行接收，结合比较定位的操作方法利用电子设备来对流动站的三维坐标加以判断，进而使用者就可以针对测量点监控信息以及基线信号收集情况实施监测。在勘测公路阶段动态定位形式可以完成测绘地形、测量中桩、横断面、纵断面地面线等工作。
2.2 动态GPS应用
动态GPS应用主要利用实时动态RTK技术，通过取点位精度较高的首级控制点作为基准点，然后通过无线电传输设备将基准站上的观测数据接收后，按照计算机相对定位的原理明确流动站的三维坐标与测量精度，这样一来使用者也可以根据实时监测的数据观测质量和基线计算结果来确定观测时间，减少不必要的工作内容。例如在公路的测量勘测阶段，就可以实现地形测绘、纵断面地面线测量、横断面测量等多个方面的工作，可以在无须通视的环境下，在3s内达到30mm的精度，动态显示测量成果，减少了由于误差和造成的返工，GPS作业效率得到了充分保障。另外，如果利用该技术进行地形测量，可以在每天完成大面积的地形测绘，涵盖公路测量的广阔应用范围。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于公路工程单位来说，静态定位和GPS动态技术相结合的方式不仅可以实现公路工程平面控制测量的精度，还能对生产流程进行优化。在未来的技术条件下，跟踪能力、初始化时间、精度都将有明显提升，性价比出色。
2.3 工程变形监测
在所有类型的工程建筑中，工程变形都是一项避之不及的事情，实际发生次数很多。该问题之所以频繁发生，与建筑物的地质变形、人为因素、建筑物位移有很大关系。也就是说，为了实现即时、有效监测，掌握工程变形实际情况与最终结果就需要应用GPS技术。GPS技术在解决此问题时能够发挥十分突出的作用。由于GPS技术在变形监测中无须通视，所以能够让监测网布设变得更加方便与自由，节省了传递过渡点与布设费用。传统监测工程变形所用的平面位移方式包括方向交汇、边角导线、倒锤线等方法，垂直位移应用液体静力测量、精准测量等方式判定，不仅会增加工作量，还会增加分析难度。GPS技术能够同时测定所有点三维的位移情况，可以很好地降低分析难度与测量难度，且不受气候因素限制，即便在风雪雨雾的条件下，工作人员仍能顺利完成监测作业。一般来说，还会配备防雷电装置，保障全天监测质量，而这些对于泥石流、滑坡、防汛抗洪检测来说意义重大。在工程变形检测中，比较常见的对象包括大坝监测、地面沉陷监测、高层建筑监测。大坝变形监测主要指垂直位移监测、水平位移监测、裂缝监测、表面接缝监测和倾斜监测等。在水负荷压力作用下，水电站、水库大坝就会变形，此时就需要利用精密仪器对其展开变形连续性监测。GPS技术能够很好地满足精度要求，并实现自动化监测工作。近年来，由于大面积开采天然气、石油和煤炭，很多地区的矿区都出现了地面沉降。此外，由于过量开采地下水，许多城市开始出现了明显下沉。地面沉降测量的目的在于通过观测地面点高程与水平位置，了解地面点位沉降数据与水平位移情况，GPS技术在对待这类现象时既经济又高效。GPS技术没有通视要求，速度比较快、作业方式灵活，能够很好地保障作业效率，是一种观测精度高、计算效果出众的监测手段。在高层建筑变形监测中，GPS技术能够为其提供安全维护、运营与设计方面的资料，实时监测获得台风、地震等环境中高层建筑的摆动幅度，即相对位移情况。此外，GPS技术能够有效分析高层建筑的动态特征，帮助人们了解自然灾害的级别与情况。
2.4 施工测量中的应用
通过适当地运用GPS测量技术来进行施工放样，能够更大程度上保障放样的精度，确保放样工作的开展能够满足公路工程测量的实际需求。值得注意的是，并非所有的公路在进行测量的过程当中都必须坚守高标准和严要求，对于一些非高等级要求的公路可以直接采用GPS技术来进行现场放样。GPS技术在公路工程测量过程当中的应用加快了放样的速率和稳定性，从根本上消除了误差出现的可能，能够依据精度有针对性地开展点位放样。在具体开展测量工作的过程当中，GPS系统的应用除了有足够优质的硬件设备作为支撑之外，也可以借助各类软件的优势性作用，实现便捷、精准的定位测量。尽管在以往应用此类技术的过程当中，仍然会存在着一定的点位误差，但误差普便能够被控制在一定的范围之内，几乎不会对于公路工程测量的精度造成影响，能够满足最基本的施工测量精度规范。
结语
作为世界范围内使用的卫星导航系统，GPS在公路工程测量工作中会发挥重要的作用。随着技术水平的不断深入，GPS在理论基础与技术方面的完善也会更加具体细致。通过GPS定位技术的研究基础上，对公路工程测量的理论与方法进行系统化归纳，并结合当前可能存在的问题进行了技术规划。
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论文作者:王坤慧
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6