内容发布更新时间 : 2024/5/22 9:59:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
GPS在公路控制测量中
的应用
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摘 要
随着社会发展与进步，大量交通基础建设的投入以及工程项日技术难度的增加，对测量工作也提出了新的要求。GPS(全球卫星定位系统)是随着现代科学的发展而兴起的先进导航、定位技术。由于GPS测量有传统测量不可取代的优点，GPS测量在工程测量中的地位日益重要，相关的技术知识也发展很快。GPS技术，RS(遥感)技术，GIS(地理信息系统)技术等数字测绘技术正广泛地应用于工程测量中，并发挥主导作用，为提高公路工程勘测质量、加速勘测工作进程、提高观测精度起到积极作用。
本文结合GPS定位的基本原理，主要阐述了 GPS在公路控制测量中的应用，并对应该静态GPS进行观察的数据精度进行了分析，同时还对 GPS在公路控制测量应用中值得注意的地方进行了总结和归纳，以期指导实践。
关键词：1、GPS；2、控制测量；3、高程拟合
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目 录
目 录 .................................................................................................................................... 3 一、绪 言 ............................................................................................................................ 4
（一）研究背景及意义 ............................................................................................. 4 （二）GPS在公路控制测量的应用现状 ................................................................. 4 二、GPS工作原理及理论 .................................................................................................. 6
（一）GPS系统的组成 ............................................................................................. 6 （二）GPS系统的工作原理 ..................................................................................... 7 三、GPS定位的主要误差 .................................................................................................. 9
（一）与卫星有关的误差 ......................................................................................... 9 （二）接收机误差 ................................................................................................... 10 （三）传播路径误差 ............................................................................................... 11 四、GPS技术在公路控制测量中的应用 ........................................................................ 13
（一）GPS网的技术设计 ....................................................................................... 13 （二）GPS网的布网选点原则 ............................................................................... 13 （三）静态定位的数据采集 ................................................................................... 14 （四）应用实例 ....................................................................................................... 15 五、结 论 .......................................................................................................................... 18 致 谢 .................................................................................................. 错误！未定义书签。 参考文献 ............................................................................................................................ 19
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一、绪 言
（一）研究背景及意义
随着新时期我国公路建设事业的飞速发展，特别是高等级公路的建设，对公路测设、施工放样等基础测量工作提出了更高质量，更高效率的要求，而科学的新成果和测绘科学本身的发展为满足这些要求提供了新的方法和手段。其中 GPS 技术就是具有代表性的技术手段之一。自从 1978年2月22日第一颗 GPS 试验卫星进入轨道以来，34 年间GPS 已经显示出了它巨大的社会和军事作用以及社会效益、经济效益。近年来 GPS 技术在各领域工作者的共同努力下更是取得了重大发展。尤其是美国于 2000 年 5 月 1 日起停止实施 SA 政策，又于 2003 年开始执行 GPS 现代化计划，GPS 测轨精度有了大幅度的提高；同时，GPS 接收机的性能也在不断完善，特别是 GPS RTK 技术，广域差分GPS技术的逐渐成熟，使得 GPS 技术以更强大，更多样的技术手段应用到工程测量的各个领域。
公路作为重要的现代交通基础设施，具有“快速、舒适、安全、高效、低耗”的特点，它对促进沿线区域经济的健康、快速发展起着重要的带动作用，它不仅是交通现代化的重要标志，也是一个国家现代化的重要标志。随着科学技术的发展，道路工程建设的等级也不断提高，这对测量工作提出了更高的要求，传统的测量方法难以适应道路工程优质、快速、准确的要求，需要探讨适应新要求的测量手段。而GPS的出现和发展为公路测量展示了良好的应用前景，GPS是随着现代科学的发展而兴起的先进导航、定位技术。由于GPS测量有传统测量不可取代的优点，GPS测量在工程测量中的地位日益重要，相关的技术知识也发展很快。
（二）GPS在公路控制测量的应用现状
我国自80年代末石油部、总参测绘局、国家测绘局等陆续进口了GPS接收机并展开了各方面的研究工作。进入90年代后，随着卫星的增多，GPS接收机的价格下降等原因，我国的一些公路勘测设计单位购置了GPS接收机，例如交通部第一勘测设计院、江苏省交通规划设计院等购置了GPS接收机并应用于实际工作中。
下面主要介绍GPS在公路控制测量的应用现状
在公路工程中首先引入GPS的是公路控制测量。公路控制测量是路线勘测设计的
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基础，随着高等级道路的兴建，对路线勘测提出了更高的要求，由于线路长且己知点少，因此，用常规手段不仅布网困难而且难以满足高精度的要求，而GPS高精度的特点正好可以满足这一要求。上个世纪90年代中期，许多公路工程部门开始了GPS定位技术在公路控制测量中的应用和研究。如长安大学研究了应用GPS进行了控制测量的技术并在新疆乌奎高等级公路、江苏徐连高速公路、江苏宁通公路、云南元磨公路进行了有益的实践（雏应1997，许娅娅1999）。广东长大公路工程有限公司开展了GPS水准测量在高程控制测量中的应用研究（闰申，2000）。目前国内己逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网，如在沪宁高速公路（鲍兴国，1997），青银高速公路（梁建昌2003），广惠高速公路（丁进文，2000）等公路控制测量中得到广泛应用。
此外，在隧道外控制、特大桥梁的施工，也需要高精度控制测量。GPS技术也同样应用于特大桥梁和隧道贯通的控制测量中，由于无需通视，可构成较强的图形结构特别是对常规测量中无检核的支点的量测提供了方便。在江阴长江大桥的建设过程中就应用了GPS技术对常规精密边角网进行检测。首先用常规测量建立了高精度的边角网，然后利用GPS技术对该网进行检测，GPS检测网达到了毫米级精度，与常规测量的结果符合较好，取得了较好的效果。长梁山隧道贯通的洞外控制测量采用了GPS定位技术进行施测。杭州湾大桥项目也采用了GPS定位技术（赵晖，2003）。
在公路控制测量中通常采用静态相对定位技术，也就是至少有两台GPS接收机同时观测，经处理后可以精确获得两点的三维坐标差，根据其中一点的坐标可推算出另一点的坐标。由于静态相对定位精度高，因此广泛应用于大地测量、形变监测等高精度测量领域。同样静态相对定位技术将在相当广泛的范围内逐步地取代以往的常规测量方法广泛应用于公路控制测量中，如用于建立路线精密控制网、桥隧精密控制网等。随着应用理论研究的深入以及作业规范的建立和完善，静态相对定位技术将会更好的为公路工程中的控制测量服务。
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