摘要：近年来，GPS技术在地形地貌测绘、公路交通设计施工等领域的实际应用越来越广泛，尤其是各省高等级公路的主干网即将相继建成，部分在建高速公路从设计规划之初，就借助了GPS这种能跨越空间和地域区间限制的先进技术，并将其纳入到高速公路的测量应用范围当中。文章重点就GPS技术在高速公路测量工程中的应用进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：GPS技术；高速公路；测量工程；应用
引言
GPS是一种全球定位技术，起始于1958年。在20世纪70年代，这种技术真正实现了卫星定位，并逐步系统化。GPS技术最初是为实现海陆空提供精确导航以及情报搜集而设定的，即用于军事方面。随着研究投入的不断加大，目前这种技术形成了完整的系统，在地球外部覆盖了24颗卫星，实现了在各领域的有效应用。高速公路的测量目的在于了解公路相关信息，查看其设计和使用是否符合要求，GPS技术在其中的应用具有重要的现实意义。
1GPS在测量中的优势
第一，精确定位。一般而言，红外仪的测量精度为5mm+5ppm左右，而GPS的测量精度已经能够达到红外仪水平。但GPS的优越性主要体现在远距离测量方面，距离越远，且精度越高；第二，自动化。随着GPS技术的不断发展，现如今这种技术已经让数据信号接收机越来越小，设备不断改进优化，已经能够方便测量人员携带。在实际测量过程中，测量人员只需要将天线对中并且整平，测量仪器高度并打开电源，就可以开始测量了，测量前需检查仪器的工作状态是否正常。仪器观测能够实现自动化，只需要采用相关软件就能够达到对数据的处理效果，自动计算出三维坐标；第三，观测时间较短。对高速公路的测量不能够长时间进行，因此测量需快速。在使用GPS方式设置控制网的时候，每个站点的观测时间只需要半小时。如果测量采用的是静态定位，在20km以内的基线中仅需不到5min就能够将目标坐标求出。
2公路常规测量方法的缺陷
高速公路线路一般是带状，路线长度不等，有的路线长为100-300km，有的已达到500km，其平面控制测量往往采用导线网形式。对于重要构造物如大桥、特大桥、长大桥、长大隧道等，也有布设成三角网，线形锁等形式，在这样一个带状走廊内实施测量，尤其是高等级控制点稀少的情况下，常规测量方法就有它明显的缺陷：第一，规范对符合导线长、闭合导线长及结点导线长度等有严格的规定，一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。导线符合或闭合长度最长不得超过10km，结点导线结点间距不能超过符合导线长度的0.7倍，这就要求测区要有足够的国家大地点，才能满足测量要求，但实际上由于测区相当一部分国家大地点因各种原因遭到破坏，这样用常规测量方法根本无法满足上述要求，实际作业中质量也就无法保证；第二，一般来说路线的控制点要求布设在距路线50-300m。但实际作业中由于常规测量往往受地面通视条件的限制，这一条件难以满足，有些地区根本无法实施常规测量，如大范围密林、密灌地区；第三，由于受天气、人为因素等因素的影响，用常规测量往往免不了要返工，影响工期；第四，有些长大隧道、特大桥多位于地形复杂地带，进行常规控制测量，为满足通视和网形条件，往往要做很多砍伐工作，一方面破坏了环境，另一方面加大了工作量，增加了劳动强度。
3GPS技术在高速公路测量工程中的应用
3.1主要应用
3.1.1在加密控制点的应用
在控制点加密工作中，应用GPS技术不仅可以大幅度的提高控制点加密的效率，而且还可以提高提高控制点的精确度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在工程测量中，原有的平面控制网当中有一些控制点特别容易遭到破坏，进而影响控制网的精确度，因此一定要应用GPS技术对控制点进行定位，找到其坐标点，然后进行加密工作，只有这样才能保障工程测量的准确性。
3.1.2在植被茂密地区的应用
在高速公路建设中会遇到各种各样的地形，其中植被茂密地区是比较常见的，在这种情况下如果运用传统的测量方法难度可想而知，但是运用GPS导线控制测量方式就能够克服通视困难的情况，比较快捷的完成工程测量工作。具体方法就是在保障通视的条件下，按一定距离设置一对GPS控制点，并对这些控制点进行加密，然后在相邻两个控制点范围内进行放线测量工作，在整个植被茂密地区，运用相同的测量方式，逐渐完成整个测量工作。
3.1.3在高速公路测量放线中的应用
RTK技术是GPS技术的突破和创新，是在GPS技术基础上发展起来的一项新的GPS定位测量方式，在高速公路测量放线中具有重要的应用价值，具体包括以下几个方面：第一，测绘大比例尺地形图。一般在高速公路建设前都会对公路的选线进行设计，而进行选线设计时一般都会采用中小比例尺地形图。但在实际的工程建设中，由于高速公路沿线地形较为复杂，中小比例尺地形图并不能满足工程建设的需求，在一些局部地区需要进行更新和补测大比例尺地形图，在这种情况下运用RTK技术可以很快的完成需测地区的测量，采集信息的速度快，从而提高可绘图的效率；第二，路线中桩放样。在高速公路的线位确定以后，就需要在地面上测出高速公路的中线，这种过程比较复杂，但是利用RTK技术对公路中线进行实时测量，就可以快速的找到中线放样点的位置，并且每个放样点都是独立完成的，不会出现放样点误差越来越大的情况，进一步提高过程测量的精确度；第三，道路的纵横断面放样。在进行道路纵断面放样工作时，首先要将所有需要放样测量的数据输入在一个电子程序当中，并进行储存，然后在公路施工现场利用RTK内置的放样程序随时进行放样测量工作。在进行横断面放样工作时，首先要确定道路横断面的形式，之后和上述相同。
3.2GPS和全站仪测量技术的结合运用
虽然GPS技术和RTK技术具有很大的优越性，可以很好的完成高速公路工程测量工作，但是它们也有有些缺陷，并不是适应所有的情况，如在GPS卫星接收的遮蔽地带，GPS技术和RTK技术两者都无能为力，这时候就需要运用全站仪等传统的测量根据，然后利用GPS和全站仪的数据进行对接，就能够解决信号无法接收的情况，弥补GPS技术的缺陷。全站仪具有其自身的优点，它可以进行测角、测距、计算、储存等工作，并且值得一提的是全站仪内部具有计算机，测量结果完全是由内部计算机自动完成，并直接在设备上显示，同时全站仪还可以与外围设备进行信息交换。利用GPS与全站仪数据的进行对接可以更好的完成工程测量工作，对外界环境的适应能力大大提高。
结束语
综上所述，采用GPS技术进行高速公路的测量能够有效降低测量人员工作强度，提高测量效率。GPS技术的高效、高精度以及快速特点让高速公路相关数据测量更为准确，尤其是对公路中桥梁、隧道的测量方面，能够实现中桩测量、实施放样以及点位测量，加上RTK技术的支持，相信GPS技术在高速公路测量领域应用前景广阔。相关研究人员还应加大研究力度，提升测量精度，缩短测量时间，让GPS技术更优发展。
参考文献：
[1]徐忠.浅析高速公路施工期环境污染和测量评价方法[J].建材与装饰，2019（26）：252-253.
[2]余筠萍.高速公路路基施工技术标准化相关问题的研究[J].黑龙江交通科技，2019，42（08）：227-228.
[3]吕小华，张攀科.高速公路特长隧道贯通误差控制测量技术[J].中国高新科技，2019（16）：69-71.
论文作者:徐玉敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/31
标签：测量论文; 技术论文; 高速公路论文; 导线论文; 工作论文; 工程论文; 比例尺论文; 《基层建设》2019年第22期论文;