GPS測量技術(shù)在公路測量中的原理及應(yīng)用

　　3GPS在公路測量中的應(yīng)用

　　3。1靜態(tài)GPS測量技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用

　　靜態(tài)GPS測量技術(shù)主要用于建立公路首級控制網(wǎng)，之后再利用其它測量方法進行加密的附合導(dǎo)線測量?？刂凭W(wǎng)的建立過程如下：

　　第一步：路線、GPS點選址的初步勘察

　　接到外業(yè)測量任務(wù)后，組織人員對路線的走向進行初步勘察，查看沿線可選作GPS點的位置情況。調(diào)察路線附近高等級GPS點以便進行聯(lián)測。

　　第二步：GPS點控制網(wǎng)的設(shè)計

　　GPS控制網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)根據(jù)公路等級、沿線地形地物、作業(yè)時衛(wèi)星狀況、精度要求等因素進行綜合設(shè)計。因為GPS控制網(wǎng)作為公路首級控制網(wǎng)時，需采用其他測量方法進行加密。故沿路線兩側(cè)每隔5-10km布設(shè)一對相互通視的GPS點。理論上GPS點觀測時只須在3個GPS點上架設(shè)GPS儀同時觀測即可確定這3個點的坐標(biāo)。考慮到公路測量本身的特點采用4臺GPS儀同時觀測4個GPS點，這樣可大大加快全線的測量速度。

　　第三步：GPS選點、埋石

　　選點應(yīng)按技術(shù)設(shè)計要求有利于采用其他測量方法擴展和聯(lián)測。

　　第四步：架設(shè)GPS儀觀測

　　4個GPS點觀測的共同時間、有效觀測衛(wèi)星總數(shù)等應(yīng)滿足規(guī)范要求。我們在外業(yè)的觀測中規(guī)定觀測時間不得少于0。5h，有效觀測衛(wèi)星數(shù)不少于4個。

　　第五步：GPS觀測數(shù)據(jù)的處理

　　外業(yè)觀測結(jié)束后將GPS中的數(shù)據(jù)傳入計算機中，采用南方公司的軟件(包括采集器與計算機通訊軟件、基線向量處理軟件、網(wǎng)平差及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件)，及時進行數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量分析。過程可分為基線解算與檢核、GPS控制網(wǎng)平差計算兩個步驟。

　　第六步：GPS控制網(wǎng)進行加密。

　　利用全站儀測量附合導(dǎo)線的方法進行首級GPS控制網(wǎng)的加密作業(yè)。將路線按GPS的分布分成若干段，每一段單獨進行附合導(dǎo)線的測量，保證每一段附合導(dǎo)線起始于GPS點，終止于GPS點。

　　第七步：導(dǎo)線點座標(biāo)及平差計算

　　將每段附合導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中進行角度、距離平差得到最后結(jié)果。

　　3。2RTK技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用

　　實時動態(tài)(RTK)定位技術(shù)是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS(RTDGPS)技術(shù)，它是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的應(yīng)用前景。GPS靜態(tài)定位、準(zhǔn)動態(tài)定位等定位模式，由于數(shù)據(jù)處理滯后，所以無法實時解算出定位結(jié)果，同時無法及時對觀測數(shù)據(jù)進行檢核，這就難以保證觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，在實際工作中經(jīng)常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。解決這一問題可通過延長觀測時間來保證測量數(shù)據(jù)的可靠性，但這樣一來則降低了GPS測量的工作效率。實時動態(tài)定位(RTK)系統(tǒng)由基準(zhǔn)站和流動站組成，建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的保證，其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準(zhǔn)點，安置一臺接收機作為參考站，對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，流動站上的接收機在接收衛(wèi)星信號的同時，通過無線電傳輸設(shè)備接收基準(zhǔn)站上的觀測數(shù)據(jù)，隨機計算機根據(jù)相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標(biāo)和測量精度。這樣我們使用者就可以實時監(jiān)測待測點的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況，根據(jù)待測點的精度指標(biāo)，確定觀測時間，從而減少沉余觀測，提高工作效率。

　　動態(tài)定位在公路中的應(yīng)用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監(jiān)理和GIS前端數(shù)據(jù)采集。測量前需要在一控制點上靜止觀測數(shù)據(jù)，實時確定采樣點的空間位置。目前，其定位精度可以達到厘米級。

　　動態(tài)定位模式在公路勘測階段有著廣闊的應(yīng)用前景，可以完成地形測繪、中樁測量、橫斷面測量、縱斷面地面線測量等工作。整個測量過程在不需通視的條件下，測量1～3s，精度就可以達到10～30mm，有著常規(guī)測量儀器(如全站儀)不可比擬的優(yōu)點。RTK技術(shù)具有很大的優(yōu)點：實時動態(tài)顯示經(jīng)可靠性檢驗的厘米級精度的測量成果(包括高程)；徹底擺脫了由于粗差造成的返工，從而提高了GPS作業(yè)效率；作業(yè)效率高，每個放樣點只需要停留1～2s，流動站小組作業(yè)(1～3人)可完成中線測量5～10km。若用其進行地形測量，每小組每天完成0。8～1。5(km)3的地形測繪，其精度和效率是常規(guī)測量所無法比擬的；在中線放樣的同時完成中樁抄平工作；應(yīng)用范圍廣—可以函蓋公路測量(包括平、縱、橫)，施工放樣，監(jiān)理，竣工測量，GIS前端數(shù)據(jù)采集諸多方面；如輔助相應(yīng)的軟件，RTK可與全站儀聯(lián)合作業(yè)，充分發(fā)揮RTK與全站儀各自的優(yōu)勢。

　　對于我們工程單位來講，GPS靜態(tài)定位和動態(tài)技術(shù)相結(jié)合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制測量。生產(chǎn)過程中采用常規(guī)方法和GPS技術(shù)相結(jié)合生產(chǎn)流程可以極大的提高生產(chǎn)效率。隨著GPS技術(shù)特點是RTK技術(shù)的發(fā)展，其初始化時間越來越斷，跟蹤能力也越來越強，精度越來越高，可靠性越來越強，有著良好的性價比。