摘要： GPS（Global Positioning System)全球定位系统是美国研制并在1994年投入使用的卫星导航与定位系统。其应用技术已遍及国民经济的各个领域。在测量领域，GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。本文将以宜兴市城市天然气利用工程(二期)为例，论述GPS静态相对定位和网络RTK技术与天然气工程的有效结合方法，该方法可有效保证工程的精度和进度。
关键词：GPS技术；公路测设；应用
一、GPS技术概述
GPS定位系统不仅可以用于各种工程领域的测量，还可以用于导航、测速、测时等。测速的精度可达0.1m/s，测时的速度可达几十毫秒。GPS技术可以对三维坐标实现高精度的测量，具有动态测量与静态测量两种应用形式。以往很多测量方法都需要在人工解算的基础上才能使精度得到一定的保证，GPS与常规方法相比，具有精度高、速度快、操作简单、自动化程度高等优点，由此带来了很好的经济和社会效益。在发达国家,GPS技术已经开始应用于交通运输和道路工程之中。GPS技术在我国道路工程和交通管理中的应用还刚刚起步，所以，有必要加强GPS技术应用，以推进技术进步。
1 GPS在公路工程测量中的应用具备以下几个优点：
1.1 GPS操作简便、重量轻、体积小。而传统测量体系中程序复杂，仪器笨重。使用GPS可以很大程度上减轻测量人员的劳动强度。
1.2 观测站之间不需要通视。在山区进行公路测量时常因山区植被茂密，观测点之间通视困难而延误工期，给生产单位造成经济损失，使用GPS既能解决通视问题，也能使选点的位，变得十分灵活便于测量人员实地操作。
1.3 使用GPS能大幅提高定位精度。在小于50km的基线上，其相对精度可以达到1ppm-2ppm，随着基线的加长，其定位相对精度就越高。而普通的测量随着路线的加长误差的累计，这样的精度是很难达到的。
1.4 GPS观测成果同时提供了三维坐标。GPS在精确提供测站点平面位，的同时，可以精确测定测站点的大地高程。在公路工程测量中可不必再配量专门测量高程的人员，节省了人力物力。由于有了三维坐标，亦能使内业人员在后续的数据处理中更方便、更快捷。
1.5 GPS能全天候作业。GPS在任何地点任何时间均可以连续观测，一般不受天气条件限制。而常规测量仪器通常不能在雨雪天气观测。
二、公路工程控制测量发展现状
人们将GPS技术引用到了公路项目的控制测量环节中来，在实施前期的设计的阶段的时候，需要由专业的人员进行现场的勘探，为后续的环节提供必要的准备。我国这几年在公路道路施工修建领域有巨大成效，其中路线的勘测起着很大作用，而且我国在公路建造方面规模很大、施工时间长的特征，熟悉线路状况有利于恰当设计公路项目动工图，使用一般的技术措施不能达到高精度标准。在公路项目掌控测量中应用GPS，可以处理布网问题、准确度高的情况，20世纪以来，中国很多公路项目单位使用GPS科技展开道路展开测试，比如江苏徐连道路和宁通道路、云南元磨道路等，还有广东某家道路项目企业在高程掌控测试里使用GPS展开水准测试。在日常的工程测量中，主要通过GPS技术来完成，现阶段测量领域中已通过此技术已建成了一个测量控制网络，并在京昆高速、成绵高速、成遂高速等施工中取得了骄人战绩。
三、GPS在公路测设中的应用形式
3.1 静态GPS测量技术
静态GPS测量技术应用于公路测量主要是建立公路首级控制网，再用其他的测量办法做加密的附合导线测量工作。建立控制网程序：
（1）勘察路线、GPS点选址。接外业测量任务之后，组织人员初步勘察路线走向，查看沿线可以当作GPS点的实地情况。调察此路线周边的高等级GPS点情况，以方便联测。
（2）GPS点控制网设计。控制网布设应参考公路等级、公路沿线地貌、卫星状况、相应精度要求等进行综合设计。GPS控制网作公路首级控制网需以其他测量办法加密处理。沿路两侧隔5～10千米距离布设一对可通视GPS点。GPS点观测只要在3个点上架设GPS仪进行同步观测就可确定这3点坐标。如果条件允许可设置4点，可以提高效率。
（3）GPS、埋石选点。按技术要求选点，注意要方便其他测量方法的扩展和联测作业。
（4）架设GPS仪。2个GPS点要求共同观测时间与有效的观测卫星数量应满足相应要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆外业观测中观测时间不少于半小时，有效卫星观测数不小于4颗。
（5）观测数据处理。待观测结束后将观测获得数据传入计算机，采用分析软件及时处理数据并进行质量分析，基线解算检核、控制网的平差计算。
（6）控制网加密。以全站仪测量附合导线法做首级GPS控制网加密工作。路线依据GPS分布为参考分成若干段，每段单独做附合导线测量工作，务必保证每段附合导线起始与终点都在GPS点上。
（7）导线点座标和平差计算。把每段附合导线所得测量所得数据上传至计算机，做角度、距离平差，得出结果。
四、GPS在工程测量的静态数据处理步骤
1.处理软件的打开
打开电脑“开始——程序——华测静态处理——静态处理软件”或者直接打开桌面上的快捷方式。
2.新建任务的建立及坐标系统的选择
新建任务时，虽然坐标系统已经选定，但可以对于中央子午线或者是投影高等进行相应的改动或新建。点击“工具”——“坐标系管理”新建任务：“文件—创建项目”根据要求选择保存路径及文件名的命名，根据用户要求选择适当的坐标系
3.数据的导入
选择“文件”——“导入”，选择相应的数据类型，然后确定导入。
4.数据检查
(1)数据导入后，检查相应点的点名、仪器高、天线类型等等，对于有问题的数据要及时更改。丢失星历的数据要找到相应的同时段观测数据，将其星历用于该数据中，以便于数据的处理(2)然后通过“检查”——“观测文件检查”，查处里面个别点点名命名错误等，重新命名，然后再反复查看，“观测文件检查”直到所有基线全部连同为止。
5.基线的处理
数据检查没有问题之后，点击“静态基线”——“处理全部基线”,等基线全部处理完后，对于“Radio”值比较小的进行单独处理，保证Radio值大于3。
6.网平差
（1）已知点的输入在观测站点里：右击——属性，点击“已知点坐标”，选择“固定方式”，如XY、XYH等（2）网平差设置在“网平差”——“网平差设置”，根据具体情况选择三维平差，二维平差，水准高程拟合，如果中央子午线需要改，就在“重置中央子午线”，重新输入改正后的中央子午线，注意度分秒要用“：”分开，比如106度30分就输成106：30，其他的如自由网平差，二维平差设置，高程拟合方案等都可以默认。（3）网平差在“网平差”里点击“进行网平差”，就会弹出下图窗口，点击“确定”，然后点击“成果”——“成果报告”，查看平差成果，平差报告会以网页的形式打开。
7.成果检查
如果基线处理后，成果报告中“τ(Tau)检验直方图”分布要在“-1—+1”之间，基线向量改正数要在用户要求范围内。如果某条基线经修改后仍无法达到要求，若不是很重要到重复基线，可以使其不参加平差。再进行一次平差，检查平差报告，直至数据处理全部合格。
结语GPS作业有着极高的精度，作业不受距离和通视情况限制，非常适合于地形条件差、通视不良的地区以及局部重点工程地区，其测量精度完全满足公路工程控制测量的要求。GPS测量可以大大提高工作及成果质量，应用于公路测设，提高了公路工程测设效率与精度，是公路测设发展的必然选择，具有推广价值。
参考文献
[1]徐文财,吴清华.GPS在公路工程控制测量中的应用[J].林业科技情报,2012,30(2):225-225.
论文作者:陈宏杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/10
标签：测量论文; 基线论文; 公路论文; 精度论文; 技术论文; 静态论文; 数据论文; 《基层建设》2017年第7期论文;