浅谈gps系统及其在公路测量中的应用

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1、浅谈GPS系统及其在公路测量中的应用【摘要】随着我国交通事业的不断发展，对路线勘测提出了更高的要求，GPS测量系统具有高精度、快速度、低费用等优越性，因此，在公路建设中得到广泛了的应用。本文结合GPS系统测量技术具有的优势，介绍了公路常规测量技术的缺陷，分析GPS测量定位原理，对GPS系统在公路测量中的应用进行了分析和探讨。【关键字】GPS系统公路测量高精度引言由于GPS测量系统技术具有高精度、快速度、低费用等方面的优越性，这些优点有助于提高工作效率，所以在各行各业中，都可以看到GPS技术的应用，尤其在公路测量中的应用。在高速公路具有车速高、全封闭、对线性标准要求高等特殊性，而

2、在高速公路的沿线所经过的地形复杂、通视度不好，这些工程往往是公路建设的重点路段，同时，也给相关施工人员带来了新的挑战，所以，在公路测量工作中引入GPS技术进行控制测量，起到事半功倍的效果。1、常规测量的缺陷常规测量方法的规范对附合导线、闭合导线长及结点导线间的长度等有着严格的规定，一般对于高等级的公路测量均要求达到一级导线的要求。在这样的规定下，导线附合或闭合的长度最长不能超过10千米，结点导线的结点间距不得超过附合导线长度的0.7倍。这种严格的测量要求在实际的测量作业中一般难以达到，往往会出现超规范作业现象。测量过程中所搜集到起算点，一般很难保证为同一测量系统的测量起算点，国

3、测、军测、城市各种控制点通常混杂一起，这样就存在系统间的严重的兼容性问题，如果在测量中选择了不能兼容的起算点，就会严重影响到测量质量。地面间测量点之间的通视困难往往就影响了常规测量的实施，一般测量路线的控制点要求布设在距路线300米的范围内。由于通视障碍的原因，这一条件在实际测量过程中通常难以满足，甚至在一些大范围的密林、密灌、青纱帐或居民区等地区，根本就无法实施常规控制测量的要求。2、GPS系统测量的优势（1）各测站之间无需进行通视。传统公路测量过程中各测站间相互通视一直是测量学的益达难题。GPS系统应用卫星传授信息技术，使得测量工作的选点变得更加灵活方便。（2）定位精度较高

4、。一般红外仪标的测量精度为5mm+5ppm，而双频GPS接收机基线解的精度达到5mm+1ppm，GPS的测量精度虽与红外仪相当，随着测量距离的加大，GPS测量的优越性也就愈加突出。（3）观测时间较短。GPS系统在应用于测量的过程中，在小于20千米的短基线上，进行快速相对定位一般只需5分钟的观测时间。（4）能够提供三维坐标。GPS系统在继续测量时，在精确的测定观测站平面位置的同时，还可以精确的测定观测站的大致高程，并提供三维坐标。（5）操作简单。GPS测量具有较高的自动化能力，在进行观测中测量员的主要任务是安装并控制开关仪器、量取仪器和监视仪器的工作状态，而其他的观测工作如卫星的

5、捕获、跟踪观测等均可以由仪器自动完成。3、GPS测量定位原理3.1GPS定位分类GPS定位分绝对定位和相对定位两种。绝对定位绝对定位是利用GPS独立确定用户接收系统在地心坐标系中的绝对位置，GPS是采用距离交会法的卫星定位系统，以GPS卫星与用户接收天线之间的任何距离观测量为基础，并根据卫星的瞬时坐标，以确定用户接收天线所对应的点位，即观测站的位置。应用GPS进行绝对定位，根据用户接收机天线所处的状态，可分为动态绝对定位和静态绝对定位。GPS相对定位，亦称差分GPS定位，是目前GPS定位中精度最高的一种定位方法，其原理为：用2台GPS用户接收机分别安置在基线的两端，并同步观测相

6、同的GPS卫星，以确定基线端点在地心坐标系中的相对位置。在控制测量、工程测量以及变形测量中都采用相对定位的方法。3．2GPS的测量方法GPS的测量方法主要取决于GPS测量的作业模式，不同的作业模式，其作业方法、观测时间及应用范围都不同。当前，GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测量，为勘测阶段测绘带状地形图、路线平面、纵断面测量提供的依据，在施工阶段为桥梁、隧道建立施工控制网是比较普及的，而且实时GPS动态测量即RTK定位技术也被逐渐应用到公路测量中。RTK定位技术既保留了GPS测量的高精度，又具有实时性。所以RTK技术可以用于施工放样当中，而经典的GPS测量则不能进行施工

7、放样。实时动态(RTK)定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术，它是GPS测量技术发展的一个新突破，无论静态定位还是准动态定位等定位模式，由于数据处理滞后，所以无法实时解算出定位结果，而且也无法对观测数据进行检核，这就难以保证观测数据的质量，在实际工作中经常需要往返重测由于粗差造成的不合格观测成果，这就降低了GPS测量的工作效率。而实时动态定位(RTK)技术建立了无线数据通讯，取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在