摘要：工程测量是公路工程获取准确地理信息，进行合理工程建设方案设计的首要环节。随着我国工程测量技术不断的发展壮大，一系列的 GPS 全球定位系统的工程测量技术在实践中应用逐步成熟，全面提升我国工程测量的整体精确性和高效性。GPS 高程拟合是公路工程测量的重要技术形式之一，该技术的应用有效实现了公路控制测量、测设测量以及桥梁隧道形变测量等一系列功能，有力支持了公路交通网络建设的持续性发展。本文探讨了 GPS 高程拟合在公路工程测量中应用的相关内容，旨在提供一定的参考与借鉴。
关键词：公路工程测量；GPS高程拟合；
1公路工程测量中GPS高程拟合的优势
①具有极高的作业精准度，在作业中不会受到距离因素影响，非常适用于我国一些受到严重破坏的地区、存在困难地形条件的地区以及局部重点工程地区。②可以有效提高测量工作的效率、质量以及成果，且不会因为人为的原因受到影响，这是因为其作业中都是通过计算机技术、微电子技术进行控制，可以自动将数据记录下来并进行预处理，可以自动计算平差。③将其应用到公路工程测量中，可以有效减少相关人员的劳动作业强度，让野外砍伐工作量得以减少，极大提升作业的效率。与以往常规的测量方法相比，应用了GPS系统进行测量之后，工作效率至少提升了3倍以上，极大的加快了工程测量的工作效率。另外，GPS系统中的rtk技术可以让公路测量模式得到实质性的转变，该技术在桥、路线以及隧道勘查测量中非常适用，可以将所在位置的空间进行三维坐标动态的测量，实时得出数据，还可以直接测量点位、中桩、实时放样等。最后，GPS高精度测量和片面测量都是GPS测量应用中的重要领域。
2公路工程测量中GPS高程拟合的应用
2.1公路测设测量
随着科技等不断发展，GPS动态定位技术也一直在优化和发展，其高程拟合的RTK定位技术也得到了极大的发展，在公路测量及管理中都受到了普遍应用。该技术优势较多，测量精确度非常高、观测时间少、测量工作效率高，可以全天候进行工作，可以提供三维坐标，数据准确、可靠。该技术通常是静态方法，可以高效建立总体控制测量，结合结果将带状地形图绘制出来，进而满足路线的纵面、平面测量要求。该方法具有多样等方式，一般以中线测设及构造物放样为主，可以对各种场合等公路进行测量，测量效率很高，有效提升测量工作的质量和准确度，形成一个新的线路勘测系统。
2.2公路控制测量
以往适用传统的测量技术，在遇到路线经过处高程起算点较少又需要较高起算精度时，就无法保证测量的质量和准确度。而GPS技术则可以适用于这一情况，在公路控制测量中，通常会通过静态相对定位GPS技术建立路线高精度控制网的方式，适用GPS高程拟合技术，极大的提高了测量精准度，可以精确到厘米。当前很多公路工程中都使用了高程拟合测量控制技术，该技术尤其适合在山区工程测绘工作中使用。另外在实际公路项目建设中，将该技术作为基础的公路路线也不断增加，如青银高速公路、大广高速公路等，都发挥出了很重要的作用。该技术交通路线可以是不连续贯通的，在一些复杂地形中可以应用该技术，如密林、山区峡谷等，可以解决地形难题。
2.3桥梁隧道形变测量
在桥梁隧道形变测量中使用GPS技术中的高程拟合技术可以说是一种新的突破，使用这一技术可以利用其高精度的测量定位性能得出桥梁隧道工程的变形量，进而为形变监测工作提供依据。在实际测量时，GPS系统中会用点位和基线的形式体现桥梁隧道的结构体，而其变形在GPS系统中就会通过相应点位的移动及基线变化得出对桥梁隧道变形的测量结果。现阶段的大型及特大型桥梁隧道工程中使用高程拟合测量变形是一种很重要的技术方式，在很多工程项目实践中都体现出了该技术的重要性和可行性。
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2.4绘制大比例地形图
高等级公路选线通常都是在大比例尺的带状地形图上进行的，一般大比例尺是1：1000或者是1：2000，如果使用传统的方法对地形图进行测量，就要先建立控制网，再测量碎部，进而绘制出大比例尺的地形图，这一工作速度慢、工程量大，需要花费很多的时间。但是使用实时GPS动态进行测量，通过采集碎部点及将其属性信息输入后就可以构成碎部点数据，绘图工作可以在室内使用绘图软件完成，这一方法在采集数据时速度非常快，极大的降低了测图工作的难度，可以节省很多的时间和精力，有效提高工作效率和质量。
2.5 用于密林、密灌地区路线控制测量
当前社会经济在快速发展中，高等级公路也在不断进行延伸拓展，呈现出朝着重丘区、山区发展的趋势，这样的地方人数很少，植被茂盛，有很多密灌、密林地区，要想通过水平方面很难，用常规的测量方法进行测量很难实现，几乎不能使用。而在这样的地区中使用GPS测量路线，则可以有效解决这一难点，有效提升测量工作的效率和质量。
3提高工程测量中 GPS 技术应用精度的措施
在上述分析中不难看出，较多因素影响 GPS 技术在工程测量中的应用，导致工程测量精度受到影响，因此，有必要采取措施保证 GPS 技术测量的精度。
3.1选用适宜的高程拟合数学模型
构建高程模拟数学模型，因为数据换算的关键步骤为对水准面进行模拟，将实际情况演示于模型中。然而该过程有数学计算精度存在，这样便导致正常点与待测点之间会存在较大的偏差。所以，为了使偏差降低，有必要选用适宜的高程拟合数学模型。在实际计算过程中，还会使用到平面拟合法、二次曲面法或多面函数法。结合模型与对比，发现二次曲面模型获取的结果更加精准，不会出现较大的误差。因此，需选用适宜的高程拟合数学模型，并结合数学算法，确保测量的精度。
3.2使用高精度 GPS 接收仪
在工程测量中，利用 GPS 技术进行测量，需确保 GPS接收仪的质量与精度。测量期间，卫星信号的接收质量会对测量的精度产生一定的影响。如接收仪信号质量较差，会导致测量精度难以得到保障，特别是在户外测量过程中，需对信号质量与地形等原因产生的影响加以重视。因此为保证测量精度，需使用高精度的 GPS 接收仪。
3.3修正电离层误差
卫星信号容易遭遇大气电离层的影响，这主要是因为大气电离层存在折射和反射信号源的现象，当卫星信号到达地球表面的 GPS 接收仪时，便出现偏差，进一步导致测量结果存在差距。因此，需对接收仪升级，主要方法包括：（1）可采取多频观测法，经一个固定频道，测量多个不同频道，然后对不同频道所测得的数值经统一分析处理，获取精准的数值，进一步确保工程测量精度得到有效提升。（2）选择合适的电离层模型，采取单频道：GPS接收仪的情况下，可应用导航电文所给的电离层模型完成相应的参数计算，进一步和导航电文所提供的电离层模型中数值进行对比，最终确保测量的精准度。（3）采取同步观测方法，即基于同一地方进行多个 GPS 接收测量仪的设置，在分析比较它们数值差的情况下，分析电离层测量精度，进一步修正测量数值，从而提高测量精度。
结束语：综上所述，当前GPS高程拟合在公路工程测量中得到了广泛的应用，其测量精准度高、效率快，可以不受多种客观因素的影响，在公路测量中进行应用是十分必要的。
参考文献：
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[2]李雅宁，刘利.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].居业，2017（05）：32-33.
[3]简程航.GPS高程拟合方法研究及其工程应用[D].中国地质大学（北京），2014.
论文作者:常文智
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/22
标签：测量论文; 高程论文; 技术论文; 精度论文; 工程论文; 电离层论文; 公路工程论文; 《基层建设》2018年第6期论文;