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1、GPS技術(shù)在公路測(cè)量中應(yīng)用研究摘要:目前,隨著越來(lái)越多先進(jìn)技術(shù)在實(shí)際生活中得以應(yīng)用,作為現(xiàn)代社會(huì)一個(gè)非常重要技術(shù)的GPS技術(shù)也逐漸在公路工程測(cè)量中發(fā)揮作用。本文就GPS技術(shù)在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用情況進(jìn)行探討,旨在更加深入的了解GPS測(cè)量技術(shù),從而更好的指導(dǎo)實(shí)際測(cè)量工作。關(guān)鍵詞:GPS技術(shù);公路工程測(cè)量;應(yīng)用中圖分類號(hào):E271文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A引言隨著人們對(duì)高等級(jí)和高安全性公路需求的不斷增加,公路工程對(duì)測(cè)量速度和精度的要求也不斷增加。由于傳統(tǒng)常規(guī)的測(cè)量技術(shù)雖然能夠滿足多項(xiàng)測(cè)量需求,但是對(duì)于情況比較特殊的
2、地區(qū),如密林灌叢區(qū)或者地勢(shì)比較復(fù)雜地區(qū)等,傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的測(cè)量效果一般比較難以滿足工程需求。在這種背景下,具有實(shí)時(shí)性、高效性、高精準(zhǔn)性以及不受地勢(shì)、天氣影響等優(yōu)點(diǎn)的GPS技術(shù)逐漸廣泛運(yùn)用在公路工程的測(cè)量中作當(dāng)中。比如滬寧高速公路在建立控制網(wǎng)就是運(yùn)用GPS技術(shù)作為主要控制點(diǎn)。實(shí)踐證明,GPS技術(shù)在公路工程測(cè)量中應(yīng)用效果非常顯著,具有極高的利用價(jià)值。一、GPS定位原理利用GPS進(jìn)行定位的基本原理,是以GPS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)天線之間距離(或距離差)的觀為基礎(chǔ),并根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)來(lái)確定用戶接收機(jī)天線所對(duì)
3、應(yīng)的點(diǎn)位,即待定點(diǎn)的三維坐標(biāo)。由此可見(jiàn),GPS定位的關(guān)鍵是測(cè)定用戶接收機(jī)天線至GPS衛(wèi)星之間的距離。為了滿足高精度測(cè)量的需要,目前廣泛采用的是相對(duì)定位法。相對(duì)定位是若干臺(tái)接收機(jī)同步跟蹤相同的GPS衛(wèi)星以確定各接收機(jī)間相對(duì)位置的一種方法。在絕對(duì)定位中,測(cè)量結(jié)果會(huì)受到衛(wèi)星軌道誤差、鐘差及信號(hào)傳播誤差的影響,但這些誤差對(duì)觀測(cè)量的影響具有一定的相關(guān)性,因此,若利用這些觀測(cè)量的不同線性組合進(jìn)行相對(duì)定位,可有效地消除或減弱這些誤差的影響,提高GPS定位的精度。二、GPS技術(shù)特點(diǎn)1、全天候,不受氣候影響GPS技術(shù)
4、具有不受惡劣氣候影響的特點(diǎn),在實(shí)際測(cè)量工程中使用,能夠很好的解決過(guò)去存在的受雨霧天氣影響無(wú)法測(cè)量的問(wèn)題。這種不受氣候影響的系統(tǒng)直接解決了突發(fā)氣候變化對(duì)測(cè)量工作的影響難題,提高了測(cè)量效率和質(zhì)量。2、連續(xù)性,即實(shí)時(shí)性GPS系統(tǒng)能夠時(shí)刻進(jìn)行測(cè)量工作,對(duì)于任何時(shí)刻的測(cè)量需求均能夠快速的滿足。由于隨著時(shí)代建設(shè)步伐的不斷加快,提高辦事速度和效率已經(jīng)逐漸成為一種共識(shí)。3、速度快,效率高GPS技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)而言具有諸多優(yōu)點(diǎn),而速度快,效率高以及精確高就是其中重要的兩點(diǎn)。而GPS技術(shù)由于本身具有的諸多優(yōu)點(diǎn),使
5、其能夠在各種導(dǎo)航和測(cè)量定位領(lǐng)域中獨(dú)占鰲頭。且由于該基礎(chǔ)具有的極高的自動(dòng)化程度和高精確性的定位特性,使其在公路工程測(cè)量中得以廣泛運(yùn)用。4、投資少,限制因素少傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)在測(cè)量過(guò)程中需要借助多種控制點(diǎn),且必須要有良好的通視條件和有足夠的人力物力投入。而GPS技術(shù)不受通視條件的影響,操作也比較簡(jiǎn)單和快捷,無(wú)需投入大量的人力物力,成本投資比較少。三、GPS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)GPS測(cè)量與常規(guī)測(cè)量相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):1、GPS點(diǎn)之間不需要相互通視對(duì)GPS網(wǎng)的幾何圖形也沒(méi)有嚴(yán)格要求,因此選擇GPS點(diǎn)位時(shí)非常靈活、方便。G
6、PS測(cè)量的應(yīng)用是解決了測(cè)量學(xué)上測(cè)站點(diǎn)之間必須相互通視的一個(gè)難題。2、定位精度高采用載波相位進(jìn)行相對(duì)定位,精度可達(dá)lppmo3、工作效率高GPS測(cè)量時(shí)觀測(cè)時(shí)間短,采用靜態(tài)定位完成一條基線的相對(duì)定位所需觀測(cè)時(shí)間,根據(jù)要求的精度不同,一般約為l-3h,如果采用快速靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù),觀測(cè)時(shí)間可縮短至數(shù)分鐘。用RTK技術(shù)放樣,每個(gè)放樣點(diǎn)只需要停留1?2s,流動(dòng)站小組作業(yè),每小時(shí)(3-4人)可完成中線測(cè)量5-10kmo若用其進(jìn)行地形測(cè)量,每小組每天可以完成0.8-1.5km2的地形圖測(cè)繪,其精度和效率是常規(guī)測(cè)量
7、所無(wú)法比擬的。4、自動(dòng)化程度高用GPS測(cè)量操作非常簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度非常高。測(cè)量員在觀測(cè)中只要把接收機(jī)安裝好,量取天線高度、監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)、采集環(huán)境的氣象數(shù)據(jù),開(kāi)機(jī)后儀器便可自動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)、記錄等一系列測(cè)量工作,使用GPS進(jìn)行測(cè)量非常方便。5、功能齊全GPS測(cè)量可同時(shí)測(cè)定測(cè)點(diǎn)的平面位置和高程,采用RTK技術(shù)可進(jìn)行施工放樣。6、全天候、全球性作業(yè)由于GPS衛(wèi)星有24顆且分布合理,在地球上任何地點(diǎn),任何時(shí)刻均可連續(xù)同步觀測(cè)到4顆以上衛(wèi)星,因此在任何地點(diǎn)任何時(shí)間均可進(jìn)行GPS測(cè)量,GPS測(cè)量一般不受天氣狀
8、況的影響。7、應(yīng)用范圍廣可以包括公路測(cè)量、控制測(cè)量、施工放樣、竣工測(cè)量、養(yǎng)護(hù)測(cè)量、GIS前端數(shù)據(jù)采集等諸多方面。四、GPS在公路測(cè)量中的應(yīng)用公路路線一般是處在一條帶狀走廊內(nèi),其平面控制測(cè)量往往采用導(dǎo)線形式,這包括附合導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線等導(dǎo)線網(wǎng)形式。對(duì)于重要構(gòu)造物如大橋、特大橋長(zhǎng)大隧道等,也有布設(shè)成三角網(wǎng)、線形鎖等形式。公路工程的測(cè)量主要應(yīng)用了GPS的兩大功能:靜態(tài)功能和動(dòng)態(tài)功能。靜態(tài)功能是通過(guò)接收到的衛(wèi)星信息,確定地面某點(diǎn)的三維坐標(biāo);動(dòng)態(tài)功能是通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng),把已