實(shí)時(shí)gps技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用

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1、實(shí)時(shí)GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用【】本文主要介紹了實(shí)時(shí)GPS測(cè)量原理及特點(diǎn)，研究了在現(xiàn)代公路勘測(cè)中,利用GPS靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)建立高精度的公路三維基礎(chǔ)控制X,以及利用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)進(jìn)行高精度的實(shí)時(shí)定位與快速放樣等一整套關(guān)鍵技術(shù),并結(jié)合公路勘測(cè)工程實(shí)例進(jìn)行了分析驗(yàn)證?！　　娟P(guān)鍵詞】實(shí)時(shí)GPS；公路；原理；測(cè)量；應(yīng)用　　1前言　　近幾年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷加大投入,公路建設(shè)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展,尤其是大批的現(xiàn)代高等級(jí)公路建設(shè)項(xiàng)目陸續(xù)上馬。這些現(xiàn)代的高等級(jí)公路勘測(cè)相對(duì)于以往的傳統(tǒng)公路勘測(cè),具有線路更長(zhǎng)、精度要求更高、時(shí)間要

2、求更緊,數(shù)據(jù)要求共享等一系列特點(diǎn),需要我們加大公路勘測(cè)設(shè)計(jì)和施工建設(shè)方面的科技含量,提高公路作業(yè)的現(xiàn)代化水平。目前實(shí)時(shí)GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量的研究已獲得成功，即RTK定位技術(shù)，該技術(shù)保留了GPS測(cè)量的商精度，又具有實(shí)晨性，故將具有RTK性能的GPS形象地稱為GPS全站儀。　　2實(shí)時(shí)GPS測(cè)量原理及特點(diǎn)　　實(shí)時(shí)GPS測(cè)量以載波相位觀測(cè)值為基礎(chǔ)，不同于早先的實(shí)時(shí)差分GPS（RTD），RTD是建立在C/A碼偽距觀測(cè)值的基礎(chǔ)之上的一種實(shí)時(shí)定位技術(shù)，其精度只能達(dá)到米級(jí)?；鶞?zhǔn)站通過(guò)電臺(tái)將觀測(cè)信息和觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給流動(dòng)站，流動(dòng)站將基準(zhǔn)站傳來(lái)的載波觀測(cè)信號(hào)與流動(dòng)站本身的載波信

3、號(hào)進(jìn)行差分處理，解出兩站間的基線值，同時(shí)輸入相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影參數(shù)，實(shí)時(shí)得到測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)。因此，實(shí)時(shí)GPS測(cè)量的關(guān)鍵除數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)外，還需具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力?！　?shí)時(shí)GPS測(cè)量保留了所有經(jīng)典GPS功能。如靜態(tài)測(cè)量，快速靜態(tài)測(cè)量等，觀測(cè)數(shù)據(jù)亦可采用后處理的方式。靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)后處理的方式，是高精度控制測(cè)量中的理想方法。由于后處理定位的實(shí)時(shí)定位可以同時(shí)進(jìn)行，所以能做到彼此互補(bǔ)，發(fā)揮各自特長(zhǎng)。用經(jīng)典的靜態(tài)相對(duì)定位法，解得整周示未知數(shù)并達(dá)到足夠精度，往往需要1個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。在實(shí)時(shí)GPS測(cè)量中，盡管初始化時(shí)間和長(zhǎng)短受到跟蹤觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)，幾何圖形強(qiáng)度、多

4、路徑效應(yīng)、電離層干擾等諸多因素影響，但已可在數(shù)分鐘之內(nèi)完成。如借助快速動(dòng)態(tài)定位，約需3分鐘；如采用動(dòng)態(tài)環(huán)境下的初始化，約需1分鐘；如在已知點(diǎn)上進(jìn)行初始化，僅有幾秒鐘足夠。這樣，測(cè)量中即使遇到障礙物（如穿過(guò)橋下或通過(guò)隱蔽地帶）造成失鎖，也可在重新捕獲到衛(wèi)星后數(shù)分鐘內(nèi)完成整周未知數(shù)初始化，繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量?！　?實(shí)時(shí)GPS技術(shù)在公路測(cè)量中的應(yīng)用　　GPS測(cè)量具有高精度、高效率的優(yōu)點(diǎn)，在控制測(cè)量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著GPS接收機(jī)性能和數(shù)據(jù)處理技術(shù)逐漸完善，GPS應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓寬。實(shí)時(shí)GPS測(cè)量在公路工程中可發(fā)完成多種工作。我們?cè)谏蜿?yáng)市高速公路的改擴(kuò)建工作

5、中就利用實(shí)時(shí)GPS技術(shù)完成了大量技術(shù)工作?！　?.1數(shù)據(jù)采集　　繪制大比例地形圖高等級(jí)公路選線多是在大比例尺（通常是1：2000或1：1000）帶狀地形圖上進(jìn)行，用傳統(tǒng)方法測(cè)圖，先要建立控制X，然后進(jìn)行碎部測(cè)量，繪制成大比例尺地形圖。在室內(nèi)即可由繪圖軟件成圖，由于只需要采集碎部點(diǎn)的坐標(biāo)和輸入其屬性信息，而且采集速度快，大大降低了測(cè)圖的難度，既省時(shí)又省力?！　?.2控制測(cè)量　　工程控制測(cè)量用GPS建立控制X，最精密的方法應(yīng)屬靜態(tài)測(cè)量。對(duì)于大型建筑物，如特大橋、隧道、互通式立交等進(jìn)行控制。這種方法在測(cè)量過(guò)程中能實(shí)時(shí)獲得定位精度。當(dāng)達(dá)到要求的點(diǎn)位精度，即可

6、停止觀測(cè)，大大提高了作業(yè)效率。由于點(diǎn)與點(diǎn)之間一要求必須通視，便得測(cè)量更簡(jiǎn)便易行?！　?.3坐標(biāo)輸入　　公路中線測(cè)設(shè)設(shè)計(jì)人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將公路在地面標(biāo)定出來(lái)。采用實(shí)時(shí)GPS測(cè)量，只需將中線柱點(diǎn)的坐標(biāo)輸入GPS接收機(jī)中，系統(tǒng)就會(huì)定出放樣的點(diǎn)位。由于每個(gè)點(diǎn)位的測(cè)量都是獨(dú)立的完成的，不會(huì)產(chǎn)生累積誤差，各點(diǎn)放樣精度趨于一致?！　?.4斷面測(cè)量　　公路縱、橫斷面測(cè)量公路中線確定后，利用中線樁點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)繪圖軟件，即可給出路線縱斷面和各樁點(diǎn)的橫斷面。由于所用數(shù)據(jù)都是測(cè)繪地形圖時(shí)采集來(lái)的，因此不需要再到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行縱、橫斷面測(cè)量。從而大大減少了外業(yè)工

7、作。如果需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)斷面測(cè)量時(shí)，也可采用實(shí)時(shí)GPS測(cè)量。與傳統(tǒng)方法相比，在精度、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用各方面都有明顯的優(yōu)勢(shì)?！　?.5提高精度　　施工測(cè)量實(shí)時(shí)GPS系統(tǒng)既有良好的硬件，也有極豐富的軟件可選擇。施工中對(duì)點(diǎn)、線、面以及坡度等放樣均很方便、快捷。精度可達(dá)到厘米級(jí)。變形觀測(cè)變形監(jiān)測(cè)X具有毫米級(jí)的精度，比一般工程控制X高一個(gè)數(shù)量級(jí)。實(shí)踐表明，如果用較長(zhǎng)的觀測(cè)時(shí)間，分幾個(gè)時(shí)段進(jìn)行觀測(cè)，并采用強(qiáng)制對(duì)中，觀測(cè)時(shí)天線指北等措施，長(zhǎng)度不超過(guò)4km的基線向量可達(dá)到2mm-3mm的精度。隨著研究深化，GPS廣泛用于變形觀測(cè)是完全有可能的。　　4結(jié)束語(yǔ)　　通過(guò)以上對(duì)GPS

8、測(cè)量的應(yīng)用事例的探討，可以看出在GPS公路的測(cè)量上具有很大的發(fā)展前景；它的作業(yè)不受環(huán)境和距離限制，非常適合于