摘要：随着我国科学技术的不断发展，我国传统的测绘技术已经逐渐被新的、科学测量技术取代。GPS测绘技术在道路中的运用也逐渐走入人们的视野，这种技术目前已经得到了世界的公认，由此可见GPS技术的发展前景极为广阔，同时这种技术在道路测量领域中的发展前景也非常广泛。本文主要介绍了GPS测绘技术在我国铁路测量中的发展前景以及发展中笔者的建议。
关键词：GPS测绘技术；道路测量；发展；前景
一、GPS技术的内涵
全球定位系统可以利用东伟卫星，对全球范围内的事物实现监控，进行实时定位和导航，英文简称GPS。GPS系统用于不同的场合会起到不同的作用，但是大致都是要实现实时监控吗和指挥的场合，比如车辆防盗追踪、车辆定位检测。GPS系统的定位检测功能实现必须有至少三个终端设备，GPS终端、网络、监控操作平台。GPS系统在军用和民用的领域都表现出了超高的灵敏度和适应性，运用范围广泛。它的前身来自于美国军方研制的卫星定位系统，这一系统的精确性并不能保证高度精确信息。但是，这一子午卫星系统的研制为卫星系统全球定位提供了理论和实践操作的可能。卫星系统提供的定位和导航功能在军事领域中运用范围广泛，提高军事装备水平。
GPS技术按照待定点的状态可以分为静态和动态定位两大类型。前者主要指要测量的位置是固定的，不会发生变化，例如在高空测试大地表面附着物情况。后者主要指待定的点在测量过程中是变化的，在一定的运动载体上如GPS在航海船舶上的运用。快速静态定位比之静态定位是在牺牲一定的精度和可信度，减少时间的消磨，快速获取坐标值。一般对于双频GPS接收机而言，快速静态的观测时间为15-20分钟。GPS信号的处理可以大致划分为实时处理（在接受信号的同时进行信号分析和计算，定位具体的位置信息）和后处理（GPS返回的信号不同步处理，而是记录在一定的媒介上，在pc终端上后续处理。动态定位比较依赖实时处理，少量用后续处理。静态定位多采用在pc终端上后处理的方式。
二、铁路工程测绘中GPS测绘技术的应用过程
2.1GPS系统在铁路测量工作中的应用流程
2.1.1参考站的设置
首先，在已知的控制点处架设GPS接收机以及天线，开机后将PC卡上的坐标系统读入接收机，选择好配置集，再输入参考站点的北京54坐标以及天线高。接收机对参数进行转换后可将北京的54坐标转换成WGS-84坐标，然后连续接收全部可视的GPS卫星信号，数据的发射电台会将测站的坐标、观测值、卫星的跟踪状态和接收机的工作状态进行发送，当电台的指示灯提示已经发出通讯的信号时，流动站便可开始工作。
2.1.2流动站的具体工作
打开GPS接收机，新建一个工作项目，选择相匹配的配置集。流动站的接收机会跟踪GPS的卫星信号并接收参考站数据，通过处理可得流动站的三维WGS-84坐标，再通过坐标参数转换可将WGS-84的坐标转换成北京的54坐标，并显示于流动站TR500的终端上。接收机可对实时位置和设计值进行比较，并指导放样至正确的位置。
2.2GPS测绘技术在铁路测量中的应用
2.2.1使用GPS定位技术
（1）GPS外业测绘
工程在实施GPS外业测绘之时，首先需要完成一项工作，那就是要选择准确的测量点。测量点的选择对测绘工程十分重要，能直接影响到测绘工作的准确性以及精准度。工程在进行选择测量点时，要对测量范围进行一定的确定，这也是应用GPS测量技术的前提和基础。由于GPS在测量的过程中，确定了观测点，因此，需要从几个（一般为三个）不同的方位，对相关测量设备予以固定，这样做能够在一定程度上确保标志中心的准确性。
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（2）GPS布网
在使用GPS测绘技术进行工程测量的过程中，首先，必须合理规划、全面布网。有一点需要强调的是，在针对不同的区域进行布网时，要具体问题具体分析，依据实际情况，按照现有的信息网或者是公网的方式，进行改进布网，提高GPS自身坚固性，在工程后续的测量工作过程中，可通过控制网实现测量数据的准确获取。
三、GPS测绘技术在我国铁路测量工作中的发展前景
1.我国进行的西部经济大开发项目，加快了我国中西部地区的基础性设施建设，也增加了铁路建设工程的修建数量。我国的中西部地区多处自然条件比较恶劣的地区，在这样的条件下进行测量工作，面对着大程度上的难度。因此，运用GPS等先进的测绘技术便是必然选择。测量是铁路的勘测设计工作中的重要组成部分，GPS系统在铺设铁轨、救援列车、保证高速安全、物流运输以及调度中的运用越来越多。
2.由于铁路工程项目通常要进行穿山越水的建设，这就需要在铺建铁路设施时为架设桥梁、深挖隧道时建立出完整的施工控制网络。当前，在铁路的勘测工作中。虽采用了电子全站仪等各种先进的设备，但传统的测量方法会受到横向通视以及作业条件的限制，导致作业强度大，延长了铁路建设的设计周期。勘测技术的发展在于引进设备或者技术创新，因此，引进先进的GPS技术是首选。GPS技术所具备的动态定位以及快速动态定位可根据要测量的铁路线路，实现铁路的总体测量，这种具有控制性的测量比之传统的人工测量而言，有着更高的精确度。提高GPS静态方法建立起来的铁路沿线的总体性控制测理，为勘测阶段，为路线平面、测绘带状地形图、纵面测量等提供了更加准确的依据；在施工阶段，为桥梁以及隧道的施工建立科学的控制网等。因此，GPS测绘技术不仅可以对铁路建设区域的表面附着的山川、河流以及地质状况进行明确标示，也可以提供精确的平面路线的支持图等。
3.动态定位的测量模式在铁路的测量工作中具有十分广阔的应用前景，该种模式能够完成对征地线的开口线放样、中桩的测量、横断面的测量、纵断面的地面线测量以及地形图的测绘等各项工作。测量2-4s后，精度可达到1.3cm，且进行的整个测量过程中不需要通视；每个采集点只需停留2-4s，采用流动站的小组作业模式，基本上每组每天可完成5km的中线测量。同时，其精度以及效率是传统测量方法难以比拟的。
4.铁路设计行业的软件技术以及硬件设备的快速发展，使铁路设计已逐渐实现了CAD模式。同时，部分软件的运用需要提供更加精确的地面测试数据。此外，铁路测量工作要求在铁路工程的勘测阶段、设计图纸阶段、现场施工阶段以及完工后的后续阶段都要实现数据的步步入库，才能建立起信息化的数据链，进而实现数字的信息共享。一体化数据库的建立，可减少测绘工作中的大量人力、财力和物力的成本，最终提高了测绘工作的施工效率。除此之外，相对测试的定位原理是指通过载波的相位测量实现局域性的差分法：即先在接收机间求一次差，再在接收机与卫星观测的历元间求另一次差，通过两次的差分计算，最终解算待定基线长度；求解整周的模糊度是根据算法的模型，设计静态、快速静态和RTK等模式。其中，静态模式可以用于地壳的变形观测、国家的大地测量、大坝变形的观测等各种高精度性测量项目；而RTK的测量则以快速实时和厘米级精准度度等，可有效应用于数据的采集测量和放样各种中。
结语
总而言之，随着我国经济的不断增长，还会有许多的铁路工程施工需要使用到测量，GPS测绘技术由于其自身的测量周期短、精确度高，能够简化工作人员的操作难度，提高测量的效率，非常的经济实用，并且在测量时也更加容易发现问题，提高测量的可靠性。使用GPS测绘技术进行铁路测绘能够进一步的提高铁路道路测量的准确性，从而能够创造更好的社会效益与经济效益。
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论文作者:李艳军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/28
标签：测量论文; 技术论文; 铁路论文; 接收机论文; 工作论文; 坐标论文; 静态论文; 《基层建设》2018年第36期论文;