中铁二院测绘工程设计研究院测绘工程一处 四川省成都市 610000
摘要：GPS控制网的观测主要包括天线安置、观测、数据记录等。测量时，测量人员必须仔细观察，减少工程测量中的误差和损失。GPS在公路工程中的应用有着非凡意义，这很大程度上取决于其自身特点，GPS测量技术在定位精确度、工作效率、操作便捷度、应用时限上均有着显著优势。基于此，文章就GPS在高速公路线路控制测量中的应用进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。
关键词：GPS；高速公路；应用
1.GPS测量技术的特点
GPS测量技术定位准确、使用时限长、操作便捷且工作效率高，将其应用于测量领域中，其技术优势将得以充分发挥。GPS测量技术能够应用于任何条件，不会受到时间、天气等因素的限制，并能全天候作业，待机时间长。不仅如此，GPS技术还可提供三维坐标，充分满足高精度领域的测量需求。考虑到GPS测量技术附有自动化操作功能，可以实现对卫星信号的自动、连续性接收，操作便捷，极大地减轻了测量人员的工作强度。在科学技术飞速发展的今天，GPS接收机的自动化水平也有了突破性的进展，仪器设备越来越小，而系统功能则日趋多元化，操作便捷，工作效率高。在实际操作过程中，测量人员仅需将GPS接收机天线调试完毕后，连接电源、打开开关，便能获得大量观测数据,为后期相关工作的开展奠定了良好的开端。
2.高速公路线路测量中GPS技术的应用
2.1 GPS的定位技术
首先是GPS的外业测量，其是公路外业测量的关键部分，特别是其中测量点的选择，因为整个测量工作是否能够保证准确性和精准度，和测量点的选择有直接关系。在对测量点进行选择时，先将测量范围确定好，并对测量点位置的通信信号进行考虑，避免被其他电磁波所影响。在测量点位置确定后进行固定，相关的测量设备要从不同的三个方向固定，以保证标志中心的准确度。在GPS外业测量中，信号收集需要通过空间卫星导航系统实现，并以此来对天线的安装位置加以确定。另外，在三角架上安装GPS设备，要保证标志中心和天线基座的一致性，以顺利进行外业测量。
其次是GPS布网，在实际测量过程中，需要通过GPS测量技术来实现全面布网和合理的规划。通过边连接或者点连接的方式，GPS测量技术要绘制同步三角形的图形，以顺利进行布网工作。同时需要注意，基于不同的区域，布网工作也将存在不同的问题，需要根据实际情况进行具体分析，按照原有的公共或信息网络，将布网情况进行改进。
2.2实时动态测量法
实时动态测量在工程测量中也被称为RTK技术，该方法主要是在已经确定地面上测量点位置后，将GPS接收机进行安装，并将其设置为准确的测量基点，以有效连接GPS卫星，然后进行接下来的测量信息收集，继而传送测量信息给中心测量站，或者流动测量站。其中，流动测量站需要对GPS的卫星信号进行接收，还有其他相关信息，并综合整理这些信息，同时使用GPS导航原理对比和分析这些数据信息。最后，利用计算机系统将流动测量站的实际位置坐标获取，则为动态测量的实际参数，并完成了动态测量工作。
2.4 GPS技术的应用流程
（1）测量点的定位。选择测量点要以安全、便捷来进行考虑，保证测量点的定位在开阔的视野环境中进行，以将GPS设备顺利安装，并避免GPS设备信号的接收和传输受到外界电磁的干扰。在测量定位完成以后，需要进行准确记录，为后续测量提供专业依据。
（2）构建测量标志。基于工程测量面临的环境是多变和比较复杂的，因此，构建测量标志并没有固定的方式，基本上是根据测量人员的专业水平和经验等来完成。
（3）测量观察。测量观察一般是工程测量工作中的关键环节，因此，需要相关工作人员加强重视。目前，因为需要在室外环境进行GPS测量工作，所以，相关测量工作人员需要完全按照室外观测要求进行，有效落实相关标准，并不断完善测量观测工作，才能确保顺利完成整个项目。
（4）数据分析。在进行GPS数据分析时，一般需要采用计算机来完成，以全方位的分析各种参数，对于提高工程测量准确性有着极大作用。同时，技术人员通过外业检测系统，有效进行数据分析，可以保证数据分析的精准度，并能和实际工程保持吻合，从而利于对GPS测量数据库的不断完善和丰富。
3.实例分析
3.1工程概况
某高速公路设置线路正线长度为60km。测量区域海拔高度在35～150m之间，比较线长12km，此段地势平坦，交通便捷，按照控制测量1∶2000比例对象完成测绘。该区域农作物较多、工期短，使用传统全站仪根本完成不了测量任务，所以本次使用GPS测量方法进行控制测量工作。
3.2进行数据采集和基线解算及检核
(1)采集数据
本次数据采集使用野外首级控制网Ashtech－12型双频GPS，利用静态方式测量。卫星高度角控制在15°，历元间隔为15s，有效观测卫星数大于5，PDOP数值控制网时段长度在45min以上，重复测站次数大于2;次级控制网时段长度空载在35min以上，重复测站大于1．6，根据基线实际情况调整时延观测时间。
(2)基线解算和核检
观测任务完成后，必须利用基线解算软件对GPS原始收据进行基线解算，保证各个基线满足规范要求，而且所有基线都必须进行双差固定解。
次级控制网：对7个次级控制网中的基线向量检核可以按照如下方式操作:三边同步闭合差的最大值为7.6mm，与相对闭合差4.1ppm，附合线路的最大闭合差是6cm，复测基线较差1.8mm，将各条基线指标控制在一定范围内，然后再进行平差计算。
3.3对平差计算结果和精确度进行统计
利用TGPPS计算平差，先进行三维无约束平差，然后再进行二维约束平差计算。(1)首级控制网。平差结果显示，基础向量最大值是1mm，限差为88mm，可以确定无粗差基线向量存在。(2)次级控制网。7个次级控制网中，基线向量的最大改正值是2mm，限差是35mm，可以认为网中不出现粗差基线向量。7个次级网均达到最大边相对误差精度要求，比点位中误差小5mm，可以说明次级网精度较高。
4、结语
由于GPS技术具有精度高、全天候、全局性和无交互等优点，已广泛应用于各个测量领域，为国民经济建设做出了巨大贡献。特别是实时动态GPS的出现，给测绘部门带来了巨大的变化，测量人员可以一路测量，节省了人力物力，极大地提高了测绘的经济效益和工作效益。
参考文献：
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[2]贾俊力.GPS在高速公路线路控制测量中的应用[J].黑龙江交通科技,2017,4002:16-17.
[3]赵琛.GPS在高速公路平面控制测量中的应用研究[D].西安科技大学,2014.
论文作者:陈东生
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/23
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