摘要：随着科学技术的发展以及GPS定位技术的普及，高速公路测量工作的自动化程度日益提高，工作效率与测量精准度也有了很大提高。为了进一步研究GPS技术在高速公路测量工程中的具体应用，本文主要对GPS技术进行了简单概述，同时分析了GPS技术在高速公路测量工程中的应用优势，在此基础上，对GPS技术在高速公路测量工程中的具体应用进行了重点研究，并且指出了应用GPS技术时需要注意的问题，以期进一步提高GPS技术在我国高速公路测量工程中的应用水平，提高测量工作效率与测量精准度，进而提高高速公路测量工作的自动化程度，为测量工作的质量提供有效保障。
关键词：GPS技术；高速公路测量工程；应用
一、GPS技术概述
（一）GPS技术系统的组成
GPS系统的主要组成分为三部分，地面监控部分、空间部分以及用户接收机[1]。其中，地面监控部分分为主控站、监测站以及注入站；空间部是由太空中的微型与备用卫星构成，卫星的运行轨道各不相同，负责与地面连接；用户接收机的主要作用便是接收卫星信号。在用户接收机受到卫星发来的定位信号后，会进行一系列的信号定位与处理工作。
（二）GPS技术系统工作的原理
GPS技术系统的工作原理为，将地面监测站与GPS卫星间的距离作为观测量，计算GPS天线相位中心的坐标[2]。就现阶段我国高速公路测量工程的实际情况来看，距离观测量获取的方法主要有两种：第一，伪距测量。伪距测量指的是按照用户接收机收到的卫星发来的导航电文以及C/A码，再对卫星信号由发射点至接收机的传播时间进行测量，由此对卫星与用户接收机之间的距离进行计算。第二，载波相位测量。载波相位测量指的是在卫星载波信号传播的过程中，对其相位的变化进行测量，以此来计算GPS卫星和测量站之间的距离。
二、GPS技术在高速公路测量工程中的应用优势
（一）操作简便
随着我国科学技术发展的不断加快，GPS接收机的功能也得到了很大程度的完善，其中改变最为明显的便是自动化程度日益提高，工作人员只需简单操作便可以进行测量，极大的方便了高速公路测量工作的开展[3]。具体来说，工作人员只需在特定的测量区域内将仪器安装好，同时接通电缆，实时记录天线高度以及气象数据，之后再由其他GPS设备继续进行后期的观测工作。在测绘工作完成之后，工作人员只需关闭设备电源，将设备整理收好，数据采集工作便完成了。
（二）具有较高的定位精准度
因GPS技术的受环境与技术影响程度较低，甚至可以认为基本不受上述两种因素影响。因此，其在实际的工作过程中，能够准确定位处在运动状态下的目标的速度以及三维位置，定位的精准程度能够达到厘米级，正是因为这一优势，才使得GPS技术在高速公路测量中得到广泛应用。
三、GPS技术在高速公路测量工程中的具体应用
（一）GPS技术在控制点加密过程中的应用
在加密控制点的工程中，GPS技术的应用不仅能够显著增强控制点加密的效率，同时还能够增强控制点的精准程度。在高速公路测量的实际过程中，位于原有平面控制网中的部分控制点受到破坏的可能性比较大，而控制点遭到破坏会对控制网的精准程度产生严重的负面影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以，必须利用GPS技术严格定位控制点，找准控制点的精准坐标，之后再开展加密工作，以此来对高速公路测量的精准度与可靠性提供有效保障。以四川巴中到万源高速公路为例，由于该工程处于四川盆地北东缘大巴山区，沿线地形起伏较大，海拔高程多在400-1000米，属丘陵、低、中山区，植被茂密，故均采用GPS技术进行控制测量。
（二）实时动态（RTK）技术在公路测量放线中的应用
实时动态（RTK）技术是由GPS技术优化而来一种利用GPS进行定位测量的方式，可以将其看做是GPS技术的一种创新。RTK技术在现代化的高速公路测量放线中有着至关重要的作用，主要体现在：
（1）对比例尺比较大的地形图进行测量
通常情况下，在正式开始高速公路建设之前，均会设计公路选线，且在选线设计过程中，大多数情况下会采取中小比例的地形图。然而，因为高速公路建设区域沿线的地形情况均比较复杂，故在实际建设过程中，中小比例尺的地形图无法很好的满足工程设计的具体需求。所以，在高速公路建设过程中，必要时需对公路沿线的局部地区的地形图进行更新，或者补测大比例尺地形图，以满足工程建设的实际需求。此时，利用RTK技术能够快速完成局部地区的地形测量，地形信息采集效率比较高，进而增强地形图的测绘效率，节约时间，缩短建设工期。
（2）高速公路纵、横断面放样
高速公路纵、横截面放样工作是高速公路建设的重要内容。一方面，在道路纵断面放样过程中，需要事先将需要被放样测量的数据输入、储存到特定的程序中，之后在施工现场借助RTK内部的放样程序，随时开始放样测量[6]。另一方面，在开展道路横断面放样工作的过程中，需要首先明确高速公路横断面的种类，后续放样测量的过程便于纵断面放样测量过程相同。
（3）路线中桩放样
在高速公路施工过程中，需要在地面上测量出公路中线，中线桩标志在施工中经常会被毁掉，此过程相对而言比较复杂，但RTK技术的应用，不仅能够实现实时测量，同时还可以快速找出中线放样点的位置所在，且放样点均是独立测量，以免发生放样点误差逐渐增大等问题，进而为过程测量的精准度提供有效保障。
四、应用GPS技术时需要注意的问题
尽管GPS技术在高速公路测量工程中有着较好的应用效果，但受到种种客观因素的影响，GPS技术的劣势也比较明显，时常会发生测量不准确，或者收集到的数据无法进行计算等问题，对高速公路建设进程的开展产生负面影响。所以，在利用GPS技术进行高速公路测量时，必须注意以下几点问题：（1）测站点设置问题。测站点的选择直接关系着首级控制网的设置水平。在选择测站点时，需要选择视野开阔的位置，周围障碍物的高度角应小于10°，且其周围不应存在信号反射物，以免导致多路径误差。与此同时，在测站点的四周，还需要具有传输或者发播差分改正信号的环境条件。（2）基准站的定位。在RTK的放线过程中，如已知点的位置与基准站放置位置不太契合，则需要通过多点定位法，将基准站的位置设置在环境条件较为有利得到测试区中。
结论：相比于传统的以人工测量方式为主的高速公路测量工程，GPS技术的应用不仅减少了工作量，缩短的测量周期，且极大的提高了测量精准度。可以说，GPS技术应用范围日益扩大，为现代化高速公路的测量工作提供了强而有力的技术支持，未来其将是促进高速公路工程测量自动化发展的主要动力。
参考文献：
[1]纪老平.图像处理技术在智能交通中的应用研究[J].电子技术与软件工程，2016，24(03):97-98.
[2]覃运初，罗富贵，唐凤仙.视频图像处理与传输技术的应用研究[J].湖南科技学院学报，2016，37(05):92-94.
论文作者:陈江峡
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/15
标签：测量论文; 技术论文; 高速公路论文; 过程中论文; 工作论文; 工程论文; 接收机论文; 《基层建设》2019年第28期论文;