摘要：当前我国公路发展势头良好，对公路施工测设和放样等测量环节都愈加重视，其要求逐渐升高，为了适应高水平和效率的测量成果，就要逐渐创新和完善测绘技术，GPS技术就是如今最为合适的一种测绘技术。GPS技术可以提供实时监测，运用三维坐标，略过测站通视这一环节，GPS技术发展成为当前最适宜测绘技术是势在必行，但是GPS技术不属于专业的三维坐标，是GPS获取的高程一般是大地高系统，与我们常见的高程有所不同，两者间隔着一个无规律的值，为了达到专业的三维坐标测量，就要展开三维坐标转换，我们通过数学模型对高程拟合展开分析，进而进行转换。
关键词：GPS高程拟合；公路工程；测量技术
1、GPS高程拟合测量技术阐述
GPS高程测量是通过采用全球定位系统（GPS）测量技术直接测定地面点的大地高，或者间接地确定地面点的正常高的一种测量技术[2]。具体而言，主要是将GPS测量的在WGS-S4坐标下的大地高通过高程拟合的方法转换成正常高的一种方法。曲面拟合法、曲线拟合法和绘等值线图示等是目前常用的高程拟合方法。这些不同的拟合方法主要是需要考虑不同地形条件下测量而采用不同的高程拟合方法，如在测量区域面积较小的情况下，可以采用相关平面拟合法，测量面积较大，则可以采用二次、三次曲面拟合法。但是拟合的次数也需要与实际的要求相结合，拟合的次数并不是越多测量的准确度就越高。
自20世纪90年代初，我国逐渐国家测绘局等部门陆续进口了GPS接收机并展开了各方面的研究工作以来，随着卫星的增多和科学技术的发展、GPS接收机的价格下降等原因，我国加大了对GPS接收机的引进量，特别是在公路勘测设计工作中加大了对GPS接收机的运用，这也使得GPS接收机在公路工程测量中发挥着越来越大的作用。目前我国GPS高程拟合技术主要运用于公路工程的控制测量、测设测量和桥隧测量等方面。
2、GPS高程拟合在公路工程测量中的应用
2.1基于GPS高程拟合的公路控制测量
基于GPS高程拟合的公路控制测量其核心环节在于通过GPS的静态相对定位功能实现公路测量区域高精度控制网的构建，整体精度可达毫米级。在此精度水平条件下，公路工程沿线区域被精确的测量控制网所覆盖，相应测量过程被划归在有效参照范围之内，控制测量效果极为理想。同时，在公路工程测量控制网的构建过程中，基于GPS的高程拟合技术具有突出的环境适应性优势，能够在森林、峡谷、山区等地带发挥作用，摆脱了以往测量过程中的通视条件限制，在事业不开阔的地区也能很好应用，解决了大量传统测量模式下的复杂技术问题。
2.2基于GPS高程拟合的公路测设测量
在基于GPS高程拟合的公路测设测量过程中，ＲTK定位技术具有精度高、观测时间短的特征，建立的ＲTK测量定位站能够24小时持续观测，有效提升了测设测量的实际效率。ＲTK定位技术应用环节采用静态测量的方法获得测量区域整体控制测量信息，以这些测量想信息为依据绘制带状地形图，同时提供测量区域的三维坐标体系，具有测量结果准确，安全稳定性高的特点，能够有效满足公路测设测量中路线平面、纵面的测量需求。同时，基于GPS高程拟合的ＲTK定位技术实现了测量对象目标的多样化，能针对公路工程测量中的中线测设和构造物放样等目标进行有效的测量，充分满足了不同条件下的公路测量要求，整体测量速度快，测量精度高和观测效果直观，以其为核心能够构建更为全面的公路工程线路勘测系统。
2.3基于GPS高程拟合的桥梁隧道形变测量
基于GPS高程拟合的桥梁隧道形变测量技术是GPS技术应用的创新突破，该技术通过高精度测量定位性能获取桥梁隧道工程的形变量，以此为形变监测提供参考依据。在实际测量过程中，桥梁隧道结构体在GPS系统中以基线与点位表征，相应的基线变化与点位移动代表了桥梁隧道的变形，通过测量基线、点位的变化量便可获取相应的变形测量结果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在当前的大型、特大型桥梁隧道工程中，基于GPS高程拟合的桥梁隧道形变测量已经成为了重要的技术形式，众多工程项目实践证明了该技术的可行性。
3.GPS高程拟合的解算与分析
3.1 GPS高程拟合的精度评价指标
各个GPS点都要展开水准联测来适应高程拟合的精度标准，内符合精度值要把现存的高程异常与拟合得出的高程异常加以分析比对，得到拟合残差，进而明确内符合精度，结合检核点的高程异常数据与拟合得出的高程异常差值数据，获取外符合精度。水准精度的评定要结合检核点和已知点距离L，来辨别高程精度。
3.2公路工程中拟合模型适用性分析
1)在该地段内移动曲面法获取的拟合曲面还是存在一些失误，但整体还是趋于平滑状态。
2)点的布局对拟合最终结果有一定影响，起算点布局趋于均匀光滑时，拟合结果误差相对较少，拟合曲面也较为光滑平整。
3)当利用移动曲面拟合技术时，若是起算点较少，或者分布不均匀，在拟合范围周边则极易引起较大的数值误差。GPS高程拟合系统的运用涉及到公路测量情况、动态数据监测、地形特征等方面。在管理数据库中，通过数量变化体现，GE利用卫星获取的数据，可完成区域管理，把资源变化因素运用到电力范围方面，为准确监测工程测量的变化情况、数据波动等因素提供重要条件。
4.GPS高程拟合计算分析相关软件及拟合成果报表
4.1 GPS高程拟合计算软件推荐
针对GPS静态数据处理目前市面上开发软件较多，各类GPS开发配套软件也参差不一，相关软件的出现提升了GPS静态数据的处理计算效率及精度评价。GPS高程拟合测量常用软件有HDS2003数据处理系统、HGO数据处理系统等。
4.2 GPS水准高程拟合计算及相关图表
GPS水准高程的拟合计算过程，通过GPS静态采集相关数据也就是WGS－84经纬度，再根据所在地点的中央子午线、投影方法、当地椭球系统等确定设置投影参数，确定坐标投影，平差计算出平面坐标，在进行GPS高程拟合计算。在对GPS高程进行拟合计算时(见图1)，应至少保证在一个或者多个向量网中进行了BLH或XYH或H的水准高程约束，这就可以在网平差时进行二维约束平差。在选取控制观测点时应尽可能采用高等级观测水准点为参照的，保证计算的精度需求。
GPS高程拟合过程在通过GPS水准高程平差计算后，可得到相关水准高程结果列表及相关高程拟合报告。GPS高程拟合精度很大程度上取决于平差网的建立及网平差数据的接收数据的质量优劣，因此对数据应进行必要的重新编制和处理，也可对不满足要求的数据可删除或者重测部分数据，使得平差网更符合精度要求。这也是GPS水准高程拟合的基础所在。
结论
综上所述，GPS高程拟合技术具有作业精度高，可以满足高山丛林地区的高程测量，这可极大地降低劳动强度，提高工作效率，并且其测量不受人为因素的影响，测量数据的高精确等特点，GPS技术在公路工程的控制测量、测设测量和桥隧形变测量等工程中得到了广泛的运用，并随着技术的不断发展，GPS高程拟合技术也将得到不断的完善。但是由于各方面的原因，GPS高程拟合技术在我国的实际的公路工程测量运用过程中还存在着一系列的问题，需要采取人力、物力、管理等全方位的措施进行完善，推动我国GPS高程拟合技术在公路工程测量中的突破创新发展。
参考文献
［1］籍钦国．基于GPS高程拟合下的公路工程测量［J］．科技与企业，2013(20):207，209．
［2］李桂文．公路工程测量中GPS高程拟合的应用探讨［J］．江西建材，2016(01):168，172．
论文作者:周福民,王公学,王俊达
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签：高程论文; 测量论文; 技术论文; 公路工程论文; 精度论文; 数据论文; 公路论文; 《基层建设》2020年第1期论文;