GPS技術在公路測量中的應用

摘要：公路測量中的GPS技術應用廣闊，前景誘人，堪稱一項非常重大的技術革命。尤其是RTK（實時動態差分法）定位技術，特點明顯，技術領先，潛力巨大。本文從GPS技術發展現狀談起，對GPS技術應用于公路做了一個展望，分析了GPS-RTK測量技術的實際應用，介紹了使用GPS-RTK的過程，解讀了測區七參數的求取、設立GPS-RTK基準站、設置GPS-RTK移動站、測量軟件的設置、GPS-RTK的精度分析與公路應用六個具體的細節。

關鍵詞：GPS技術 公路測量 GPS-RTK移動站 精度分析

1 GPS技術發展現狀

GPS全球定位系統科技領先，覆蓋全球，功能強大，具有全天候連續性的定位功能，提供三維坐標精密無誤，能為各類用戶服務，周全快速；GPS分為常規測量和相對測量兩種，根據載波相位測量局域差方法原理，依照差分計算得出數據，根據算法模型，作業模型分為幾大種類，其中就有RTK、靜態、快速靜態等等；地殼變形觀測使用靜態作業模式，用于精度較高的測量，普通的工程測量使用快速靜態方法，碎部測量如數據采集，一般使用RTK測量，其特點省時高效精密度高；GPS定位主流中，非RTK技術莫屬。GPS性能強大，不受時空所限，精度高，服務完善，設備先進。

2 GPS技術應用于公路展望

我國的經濟飛速發展，一日千里，公路建設建設之快，史無前例，機遇重重，勘測設計面對著前所未有的機遇，進而對勘測設計的要求也有所提高，現在科技發展前景大好，公路設計行業軟件技術和硬件也隨之有了較快的更新，所有的設計全部計算機輔助，達到了設計、施工、勘測與后期管理一體化，中間環節得到了減少。

常規測量受限多，作業強度大，費事低效，設計周期長，設備陳舊，勘測技術落伍。電子全站儀的使用，改良了公路勘測，增進了先進程度，電子全站儀可以對角度和距離進行一時雙行式測量，安置簡易，次數單一，全站測量工作即能順利完成，省時高效，公路工程中使用RTK技術以后，萬象更新，前景廣闊。

3 GPS-RTK測量技術的實際應用

GPS定位技術潛力巨大，自動化程度高，定位精度精密，備受工作人員青睞；八十年代以后，第一代GPS定位機問世，發展迅速，市場廣大。

GPS-RTK實際應用特點：

①觀測站之間無需通視。傳統的測量方法有一定的障礙，比如說必須保持良好的通視，GPS-RTK徹底將其顛覆，而且選擇點位隨心所欲，只要信號通暢、空間開闊，覘標也一并省略。

②定位精度有了大幅度的提升。GPS-RTK的精度完全符合大比例尺地形圖測繪的要求，廣受歡迎。

③節時高效。GPS-RTK的使用，較以前提高數倍效率甚至于更多。快速相對定位法的使用，以前需要數小時的測量，現在不到十分鐘就能輕松完成。

④提供三維坐標。GPS測量特點突出，性能強大，觀測站平面位置、觀測站的大地高程等測量都能夠精密測量，在航空攝影等方面應用也極其廣泛。

⑤簡易操作，測量自動化。自動化程度很高，效率越高，觀測月準確，人員工作月輕松省力，工作中，工作人員只需要啟動儀器、監測觀察即可，其余有賴GPS測量的自動化功能。

⑥節約成本。GPS定位技術建立控制網成本低廉，外業費用比常規大地測量技術減少百分之三十左右，工期的縮短也是費用較低的一個原因，隨著GPS接收機不斷改進，性能改良，實效益發顯著。

⑦作業不受時間限制。GPS觀測隨時性，縱然天氣惡劣，也基本上不受影響，能夠正常觀測。

⑧GPS用戶接收機十分精巧，重量輕微，便于攜帶、收藏和管理。

4 使用GPS-RTK的過程

4.1 測區七參數的求取

采集過程中，使用GPS靜態數據，現場作業，模擬反算。

4.2 設立GPS-RTK基準站

設立GPS-RTK基準站的時候，要選擇開闊平坦之地，四周無覆蓋，信號通暢無阻，GPS衛星信息通達無礙，這樣接受信息就會順暢；并且建立基準站還要避開干擾信號的地方，比如避開無線電的發射基站、躲開高壓線，遠離一切干擾信號的輻射磁波，另外離水面也要保持一定的距離，無線電載波信號受到障礙物反射影響所產生多路徑傳播的現象要一概減少或者避免（多路徑效應和回聲現象大同小異，在接收機收到從衛星直接發射的信號的同時，它也接收到由其他物體反射的衛星信號，一般來說就發生混淆難辨。根據目前的水平，多路徑效應還無法百分之百的將之消除，只能最大程度的減弱）；設立GPS-RTK基準站，選擇高位置，發射威力增加，距離延長；結果不斷地提高，目前GPS-RTK作用距離近五十華里。

4.3 設置GPS-RTK移動站

避免定位中心偏差，促進GPS同測深儀的功效，GPS接收天線在船上設置要以在測深儀換能桿上為宜。

4.4 測量軟件的設置

用人力或機械進行水下土石方開挖的疏浚工程中應用無驗潮測量軟件，選擇輸入高程異常改正和坐標轉換。

4.5 GPS-RTK的精度分析

根據用戶反映和調查結果，數據表明GPS-RTK技術誤差低，彼此分布，均勻依托，誤差積累得到徹底消除；精度高，準確可靠，測量精度可以達到厘米級，令人嘆為觀止。

4.6 公路應用

實時動態（RTK）定位有快速靜態定位和動態定位兩種測量模式，相輔相成的兩種模式，非常適用于公路工程中的前端數據采集。GPS靜態定位技術和動態定位技術相結合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制測量。

綜上所述，GPS在公路勘測中的應用，是技術的突破，是勘測手段的革命，是作業方法創舉，對高等級公路的勘測起到了前所未有的作用，效率的提升，精度的到達，預示著定位技術對公路勘測有巨大的推進作用，方興未艾，前途廣闊。

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