淺析 GPS高程擬合在公路工程測量中的應用

侯鋼

摘要：公路工程勘察是一項非常復雜的任務，主要包括工程建設初期的勘察設計，工程建設過程中的施工與維護以及后期運營管理活動中需要的測量工作。此階段公路工程勘察的主要內容包括：橋梁與隧道工程勘察，溝渠排水工程勘察，路基工程勘察等。測量任務非常繁重，對測量技術的要求相對較高。傳統的測量技術已經無法滿足開發需求。因此，必須通過其短短的測繪時間，操作簡單，精度高等優點，增加對 GPS測繪技術的應用，以提高公路工程測繪的質量和效率，促進高速公路的發展。

關鍵詞：公路工程 測量 GPS高程擬合 應用 問題與對策

前言

隨著交通運輸業的蓬勃發展，已經修建了許多不間斷的高速公路建設。為了提高施工質量，縮短工期，我們在實際施工中采用了大量的先進技術。在公路工程測繪中，GPS技術的應用可以大大簡化測繪內容，提高測繪效率。筆者根據多年在公路工程勘察中的實際工作經驗，簡要討論了通用的 GPS擬合方法，然后詳細介紹了其應用方法，常見問題和解決方案，以期更好地推廣 GPS高程擬合技術在公路工程中的應用。

一、常見的 GPS高程擬合方法

現階段我國常見的 GPS高程擬合方法主要有六種，分別是重力測量法、聯合平差發、平差轉換法、數字模型抗差的估計法、數值逼近法以及神經網絡法等。其中重力測量法主要應用在物理學和海洋學當中，具有較高的可靠性，但是平原地區使用存在一定不足，并且精度較差 聯合平差法由于多類數據的組合因此說效果比較明顯，但是由于其只能夠對觀測數據進行偏差評估，而且容易受到外界因素的干擾，因此結果并不能保證非常精確 平差轉化法主要用于三維坐標中部分點的測量，但是這種方法對于參數的要求較高，極易受到限制 數字模型抗差估價法的基礎是數學模型，能夠在觀測值非常小時，去除觀測值，但是這種方法由于受到多種外界條件的影響，因此在觀測數據的可靠性以及準確性上存在不足 數值逼近法的基礎是數學模型，在知道正常高與大地高的前提下，將其代入公式，計算出高程的異常值，再通過 GPS測出異常值得差來得到最終結果 神經網絡法是最小的一種轉換方法，優點是不需要建造模型來進行解決，而是通過轉換消除未知因素，因而這樣的標準較高。

二、公路工程測量中 GPS高程擬合的應用

1公路控制測量方面的應用

在進行公路控制測量過程中，由于經過的高程起算點較少，因此需要保證較高的起算精度，但是由于傳統的測量技術難以保證測量精度需求，因此近年來 GPS技術的應用頻率越來越高。較傳統測量技術相比較 GPS技術能夠有效保證起算精度。在進行公路控制測量中，由于使用了 GPS高程擬合技術，因此可以使測量結果達到厘米級的精度。現階段，絕大多數的公路工程測量中都開展了 GPS高程擬合測量控制技術的應用，特別是在山區等地質條件異常復雜的區域使用這種技術能夠極大提高勞動效率與質量。除此之外，在公路線路中也開展了 GPS高程擬合技術的應用，特別是青銀高速、大廣高速的建設中，發揮了重要作用。與此同時，由于 GPS高策測量的使用不需要保證交通線路的連續貫通，因此在密林、峽谷、山區、濕地等地區也能夠得到良好的應用，并且在這些地區使用能夠有效解決常見的測量問題。

2公路測設測量方面的應用

雖然近年來大量先進技術被投入到公路工程測量中，但是沒有一種技術能夠取代 GPS高程擬合技術的使用，并且由于 GPS動態定位技術的不斷進步，完善了其高程擬合的 RTK定位技術，因此在公路測量、放樣中全面使用。使用 GPS高程擬合的 RTK定位技術，能夠有效保證測量結果的可靠性，并且測量時間與測量效率能夠得到有效保證，通常來說，通過 RTK法獲得高程與坐標，能夠在短時間內建立總體范圍內的控制網，因此說通過快速開展繪制帶狀地形圖，能夠準確進行平面和縱面測量數據。此外，這種技術能夠在多種公路工程測量中進行使用，最為重要的是包括構造物放樣和中線測設，大多數的公路測量中都可以進行使用。

3公路、橋、隧道等的變形監測

由于 GPS高程測量技術能夠保證測量數據的準確性，因此說現階段這種技術已經廣泛使用在橋梁、隧道的形變監測中。最初，美國率先研發成功了 GPS路橋觀測系統，并通過 GPS高精度定位技術的使用，在全國區域內開展了橋梁隧道的變形監測。雖然我國的 GPS高程擬合技術起步較晚，并且還不夠完善、作業經驗不豐富，但是仍舊在一些領域中開展了應用，取得了顯著效果，通過多年的使用、總結與改進，我國的 GPS高程擬合技術應用水平也在不斷提高。

三、公路工程測量中常見的問題與對策

1常見問題

雖然現階段我國在公路工程測量中廣泛應用了 GPS高程擬合技術，但是仍舊存在一定的問題，主要是：測量設備落后，性能滿足不了基本的測量要求 作業人員技術水平較差，無法進行高科技設備的快速、精準作業，經常出現誤操作，造成儀器的嚴重損傷 此外質量控制體系也不完善，存在質量控制不嚴格的情況，這對于公路測量的準確性極為不利，這是我們現階段急需解決的問題。

2解決對策

面對上述問題，我們首先應轉變觀念，提高對公路測量科學性的重視程度，建立健全各級監督管理體系，保證全過程的測量工作都處于有效監管狀態。此外，我們還需要加強對作業人員進行培訓和教育，提高作業人員的綜合素質，從而實現測量隊伍的科學性和專業性。最后是要堅持事前控制原則，對各項測量工序進行積極復測，并通過提高校核水平，保證測量水平。

四、結論

綜上所述，現階段公路工程測量中 GPS高程擬合技術得到了廣泛的應用，不僅可以提高勞動效率，還能夠降低作業人員勞動強度，有效保證測量質量，但是仍舊存在一定不足，因此說我們必須加大技術研究力度，不斷進行完善，促進其在公路工程測量中充分發揮應有作用。

參考文獻：

[1]李文明.淺析 GPS高程擬合技術在公路工程測量中的應用 [J].全球定位系統，2014（09）：77-79.

[2]張洪國.淺析 GPS高程擬合技術的主要應用問題與對策[J].測繪地理信息，2015（11）：52-53.

（作者單位 ：沈陽加華巖土工程有限公司 ）