GPS在鐵路工程測量中的應用探討

周小平

【摘 ?要】人類社會在快速的向前發展，科技水平在整體發展的過程當中，有了大幅度的提高。全球定位系統是美國衛星導航和定位系統的一項發明創造，被廣泛地應用于鐵路測量領域當中，為鐵路行業的發展做出了巨大的貢獻。我國鐵路工程測量領域當中也廣泛地應用了GPS技術，從而推動了我國鐵路工程測量事業的穩定可持續發展。針對GPS這項創新的技術，通過分析其工作原理和整體應用的優點，對具體的測量應用細節進行研究探討，以此來推動我國鐵路工程測量領域整體的發展。

【關鍵詞】GPS;鐵路工程;靜態測量技術;應用研究

引言

我國的經濟和科學技術正在飛速地向前發展，高速鐵路在整體建設的過程當中步伐逐漸加快，鐵路建設工程越來越多，鐵路工程測量技術得到了更加廣泛地應用。隨著人們生活水平的提高，原來對于高速鐵路質量的要求越來越多，尤其是鐵路工程測量方面。從目前的發展現狀來看，鐵路工程在進行測量時主要應用電子全站儀等相關設備，其設備在整體應用的過程當中具有一定的局限性，不能滿足當代發展的實際需求。GPS技術的研究成功，解決了鐵路工程測量傳統設備的局限性問題，大幅度提高了工程測量的工作效率和工作質量。

一、GPS的相關理論概述

全球定位系統也就是GPS，歸屬于美國衛星導航系統，其功能非常的齊全，能夠精準的進行定位和實時傳輸數據，具有全球性、實時性和全天候的優勢。將全球定位系統應用于鐵路工程測量當中，能夠為鐵路測量工作提供更加精準的相關數據，比如說三維坐標。GPS技術被廣泛的應用于鐵路工程測量工作當中，已經成為了應用作為廣泛的技術。相對測定系統是鐵路工程測量工作最為經常使用的GPS定位系統，其主要組成部分有多顆GPS衛星、地面監控系統、信號接收設備。這些設備的主要功能是負責接收和傳輸一些導航信息，確保可以及時的收到有關部門所傳達的各項控制命令，對相關導航信息進行儲存并執行相應的內容。在衛星上會存在著一些微處理，可以快速的對必要的數據進行簡單的篩選，以便于可以快速的對GPS相關用戶進行導航信息的傳輸，最終就可以進行更加精準的定位。

二、GPS技術發展現狀

全球定位系統也就是GPS，是由美國研發建立的，GPS技術最早是被應用于美國的軍事行動當中，隨著后期的廣泛使用，逐漸投入到了各行各業當中。GPS技術所具備的功能主要是為了收集一些情報，監管測試和爆炸的一些具體信息，提高通訊整體的質量和速率。正是因為GPS技術最早被應用于軍事行動當中，所以其功能是要求全天候、連續、實時，因此受到了各行各業的青睞，得到了越來越廣泛的應用。

三、GPS技術在上測量應用的優點

GPS技術一改傳統的工作模式和工作理念，在近年來不斷地得到技術方面的革新，被廣泛地應用于鐵路的測量工程當中。鐵路工程測量工作整體開展的過程當中，傳統的測量模式具備一定的局限性，不能夠滿足現代科學技術的發展需求。GPS技術克服了傳統測量方式的缺點，解決了不同測試站點之間的通視問題。將GPS技術應用于鐵路工程測量當中，在一定程度上可以提高測量站點的靈活性，除此之外，還可以保證相關數據的準確性和安全性。在開展鐵路工程測量工作的過程當中，應用GPS技術整體觀測的時間比較短，大幅度提高了整體測量工作的效率，縮短了以往對于站點定位觀測的時間。在具體求解坐標的過程當中，應用GPS技術不僅可以提高數據的準確度，還可以提高求解數據的效率。應用GPS技術可以為鐵路工程測量提供更加全面的三維坐標，除此之外，也能夠更加精準地對測定點的平面位置進行確定。GPS技術具有較高的自動化程度，在具體應用的過程當中，整體的工序非常的簡便，由于GPS技術在工作的過程當中是處于全天候的形式，所以他可以完全避免時間、地點、氣候的局限性。

四、GPS在鐵路工程測量中的實際應用分析

1.動態定位模式測量

實時動態定位模式測量技術在整體應用的過程當中，是以載波相位觀測值為主要的依據，在整個環節當中充分的應用了GPS技術，是鐵路測量事業在整體開展過程當中最為重要的技術體現。動態定位模式測量在鐵路工程測量工作當中得到了廣泛地應用，其主要的組成部分是有基準站和流動站。工作在具體開展的過程當中，基準點整體的數據精度較高，接收機是系統當中的參考站。所有設備在安裝完成之后，需要對GPS衛星動態進行不間斷的觀測，從而可以實時地接收到衛星所傳遞回來的數據，最終可以獲得比較全面的三維坐標和精度較高的數據。

2.靜態或快速靜態定位模式測量

鐵路工程測量工作在整體開展的過程當中，經常會應用的靜態和快速靜態定位模式，可以對于國家的三角點進行更加精密的測量，簡單來說就是對于鐵路線路的控制網測量。鐵路工程在整體測量的過程當中，在控制相對于較高的控制網時，需要應用到首級控制網，但是首級控制網在整體應用的過程當中，相關的工作內容和標準沒有得到規范，其中的一些測量手段和工作方法沒有得到普及。故此，由于受到一些客觀因素的影響，國家三角點毀壞的程度比較嚴重，工作人員往往會選擇全站儀對鐵路測量進行導線聯測，但是沒有辦法實現對國家三角點的聯測。為了給鐵路測量工作帶來更多的便利，對國家三角點往往會進行加密測量，采用首級控制網對鐵路線路進行有效的測量。

從目前的整體發展過程來看，在測量的過程當中，經常會應用到GPS靜態以及快速靜態定位工作模式。在具體測量的過程當中，眾多流動站上會設置GPS接收機，這些接收機會定時進行靜止觀測，與此同時，接收機會對基準站和衛星的觀測數據進行實時接收，在最短的時間內計算出用戶站的三維坐標數據。在應用靜態以及快速靜態定位測試的方法時，能夠在最短的時間內，對所需的數據進行精準的測量，這種測量方法可以完全的取代全站儀，能夠對相關的導線進行更加精準的測量，做好相關控制點的加密工作。在鐵路工程測量的整體過程當中，應用靜態以及快速靜態測量方法，加大了整體工程的工作量，提高了工作整體的工作質量和工作效率。靜態測量方法相較于傳統的常規測量方法來說，測站之間不需要通視，能夠高效和高精度的完成平面控制測量。除此之外，數據測量的精度比較高，隨著距離的不斷增長，GPS測量的準確度和優勢也在得到凸顯，整體觀察和測量所耗時間比較短。

五、結束語

綜上所述，GPS技術已經被廣泛地應用到各行各業，尤其是在鐵路工程測量行業中得到了廣泛的認可。鐵路工程測量工作整體開展的過程當中，傳統的測量模式具備一定的局限性，將GPS技術應用于鐵路工程測量當中，在一定程度上可以提高測量站點的靈活性，縮短了以往對于站點定位觀測的時間。將GPS技術應用于鐵路工程測量中，無疑提高了工程整體的工作質量和效率，推動了我國鐵路工程測量事業的穩定可持續發展。

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（作者單位：中鐵北京工程局集團第一工程有限公司）