GPS測量技術在農村公路中的應用研究分析

李瑞喜

（柳林縣交通運輸局，山西 呂梁 033300）

1.GPS測量技術概述

GPS簡單地來說，就是我們平時所說的全球定位系統（Global Positioning System）。它具有高精度、高效率和低成本的優點；系統由3部分組成，分別是數據實時傳輸系統，GPS信號接收系統，數據實時處理系統。

具體來說，它是一個由覆蓋全球的24顆衛星組成的衛星系統。相對測地定位是利用L1和L2載波相位觀測值實現高精度測量，其原理是采用載波相位測量局域差分法：在接收機之間求一次差，在接收機和衛星觀測歷元之間求二次差，通過兩次差分計算解算出待定基線的長度;求解整周模糊度是其關鍵技術；又可分為動態GPS測量技術和靜態GPS測量技術。

動態GPS測量技術是應用在程序中，可以添加線路分段、路基路面結構、橋涵技術指標描述、建成時間、地形描述、行政村村部及自然村所在地信息描述等屬性，詳細線路的基本情況，為今后的管理工作奠定基礎。

靜態GPS測量技術主要用于建立公路首級控制網，之后再利用其它測量方法進行加密的附合導線測量。

但是由于農村公路建設無論是在測量原則，還是在測量精度和作業方法等方面都具有項目分散、繁多，涉及面廣，單體規模小等諸多特點，并且農村公路路線處在一條帶狀走廊內，其平面控制測量往往采用導線形式，這就決定著其在公路測量中應有自己的特點。具體如下：

首先是測站之間無需通視。而在實際測量中根據GPS的特點，使得選點更加靈活方便。其次是觀測時間短。在小于20km的短基線上，快速相對定位一般只需5min觀測時間即可。第三，能提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可精確測定觀測站的大地高程。最后是它操作起來更為簡便。GPS測量的自動化程度很高，在觀測中測量員的主要任務是安裝并開關儀器、量取儀器高和監視儀器的工作狀態，而其他觀測工作如衛星的捕獲等均由儀器自動完成。

2.GPS測量技術在農村公路中應用研究

上文已經闡述了農村公路具有項目分散、繁多，涉及面廣，單體規模小等特點，在目前的傳統管理體系和管理手段已無法適應農村公路迅猛發展的進程，GPS的誕生及其在民用領域的廣泛運用普及，為解決農村公路測量的問題指明了方向，開辟了新途徑。根據筆者工作實際情況談談靜態GPS測量技術的應用研究。

2.1 確定路線、GPS技術點選址，采集功能。在實際工作中，當工作人員接到外業測量任務后，組織有關人員首先要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，一一做標記。同時，進一步調查路線附近高等級GPS點以便進行聯測。GPS外業采集功能主要是實現公路路線、橋梁、隧道等圖形和屬性一體化采集，具體包括采集新路線、路線分段、停止采集路線、繼續采集路線、點采集等功能。

2.2 點控制網設計。GPS控制網的布設應根據當地公路等級、沿線地形地物、作業時衛星狀況等等因素進行綜合設計。在設計時，沿路線兩側每隔5-10km布設一對相互通視的GPS點。在這里要綜合考慮到公路測量本身的特點，采用相同數目的GPS儀觀測相同數目的GPS點，這樣可以加快全線的測量速度。

2.3 GPS的選點、埋石。這個步驟相對來說比較簡單，選點應按技術設計要求有利于采用其他測量方法擴展和聯測。

2.4 GPS儀架設觀測。相同數目的GPS點觀測的共同時間、有效觀測衛星總數等應滿足規范要求。

2.5 GPS觀測數據處理。外業觀測結束后，工作人員或調查小組將GPS中的數據傳入計算機中，采用南方公司的軟件，及時進行數據處理和質量分析。過程可分為基線解算與檢核、GPS控制網平差計算兩個步驟。

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

2.7 數據整理。每天外業工作采集工作結束后，要求各個調查組必須將調查數據備份并整理，對數據中輸入不及時，輸入錯誤的信息進行更改，對線位產生飄移的線路進行標注，將其再次列入第二天的調查對象。完成一個區的調查工作后就進行一次數據合并上報工作。

2.8 建立信息項目庫。外業數據匯總轉換到空間數據庫中，生成電子地圖，結合航拍衛星影像圖重疊進行線形校對、優化，輸出校對后信息反饋各工作，如有錯誤或遺漏，提出更改補測，符合要求后簽認返還，再次導入數據庫中，信息確定后項目庫建立生成。

3.注意事項

GPS在農村公路測量采集工作出發之前，應先做好采集計劃，比如說安排好采集行程;提前準備好已有的周邊路線圖作為采集底圖，并打印一份供采集時參考;對需要采集的路線以及附屬設施提前準備好相關已有的資料，做到心中有數，提高采集效率。采集前，工作人員應先將GPS接收機與掌上電腦正確連接，然后通過藍牙連接將 GPS接收到的信號反映在電腦上，確保GPS連接和信息輸出正常。

小結

從農村公路的靜態GPS測量技術中，我們得出這樣的結論：GPS作業有著極高的精度。它的作業不受距離限制，非常適合農村公路測量中及地形條件等困難地區；可以大大提高工作效率及勞動質量。

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