GPS技术在高速公路施工中应用

　　摘要：通过几个方面对GPS技术在高速公路施工中的应用做出了探讨分析，简述了GPS技术在施工过程中不可或缺的重要性。

　　关键词：GPS；RTK；高速公路；施工

　　一、GPS系统的定义

　　全球卫星定位系统(global position system)，简称GPS，它的构成部分包括：地面监控系统，空间卫星系统以及用户设施三个方面，空间卫星系统是由24颗卫星组成的，每颗卫星高度大约为2.02万千米，散布在6个轨道上，保证了全天候的作业能力，能满足各类用户对速度、时间和准确的三维定位的需求。用户设施又包括接收机和数据处理终端几个部分所组成，常规的测量方式是它主要的应用方式，在道路施工中的过程中，GPS定位系统工作的职能是利用GPS的定位测量技术，对包括施工地区在内的一个范围进行准确的数据测量和整理、回馈并计算，为工程的建设提供数据依据技术支持。

　　二、GPS技术在施工中的具体应用

　　(一)测量准备工作

　　在制定测量的作业计划之前，需要先做好一些准备工作，对一些有关资料文件等进行收集整理和仔细研究，例如《公路路基施工技术规范》(JTT033-95)，以及《公路勘测规范》(JTT061-99)，《公路隧道勘测规程》(JTT063-85)，《公路桥位勘测规程》(JTT062-91)等，另外还需要工程施工设计图等必备资料，经过对资料和实际情况的仔细分析，来选用做合适的GPS测量技术来进行操作。GOS测量技术包括静态测量技术和是实时动态测量技术两种，其中静态测量技术是常规手段，但随着动态技术的不断发展成熟，实时动态测量手段也渐渐的得到更多的应用。

　　(二)施工中GPS静态测量方法的应用

　　高速公路施工中传统的测量方式包括导线测量和三角测量方式等等，GPS静态测量方式与传统测量方式相比，具有三大优点：第一对于平面的定位准确更加精准，通常情况下都可以达到数个PPM的精确度；第二，可以大量节省作业时间，平均下来每一天可以观测11~16个点上下；第三，节省经济资本，施工作业只需技术人员，其他工人数量减少，节省人工费，相比传统测量方法，可节省半数以上的费用。GPS静态测量的应用方式是运用单独的坐标系统，在施工地区建设一个网状的施工控制体系。运用单独坐标系的用意是为了保证投影的准确性，为实际施工建设提供方便。先由技术人员进行设计之后再开始实地的选择地点，并建立测站。根据我国对公路GPS测量规范的要求，在GPS进行布点的时候，必须以每隔约5千米左右来建设互相通视的GPS点，并且两个GPS通视点的最少距离为300米，在选点是为了办证与空间卫星的联系信号的清晰度，应该选择在比较开阔的、无障碍物的地点。另外，GPS接收器与卫星之间的信号连接也会受到电磁波的影响，例如高压电线、无线电发射基站等等都是较强的干扰源，都是选点时需要注意的因素。测站的建设地点应考虑如下因素：布设GPS点方便，远离坑洼地形，高层建筑物，湖泊水库等地点，完成后即开始外业的观测，得出基线向量，经过质量检验后，构成一个GPS基线向量网，通过平差解算得到最终的各点坐标，最后进行技术总结。

　　(三)GPS动态测量方式在施工中的应用

　　GPS动态测量又称为GPS实时动态载波相位差分定位技术，即RTK技术。它是GPS领域技术发展中浓墨重彩的一笔。它具有更高的可靠性、更快的作业速度和更广的工作性能等众多优点，发展前景十分广阔。实时动态测量技术实施定制观测，在要求点位的条件下，由通视点与点之间而进行一种快速测量，使测量的效率和效果都大大提高了。在确定空间位置工作时，动态测量前需要进行数分钟的静止观测来实施初始化过程，再设置好具体的采样时间与间隔，便可进行自动观测，一般情况下定位都可以精确到厘米。在高速公路的建设中，实时动态测量手段更为适合，因为RTK技术具有一项“直线定位功能”，可用于道路放样，更加方便快速，在道路转弯的部分，可以使用RTK技术中的“曲线放样”功能，在技术人员设定好的数值下可以快速引导上线，省去其他大量繁冗步骤，其他地形图的测绘、像控点测定、地面高程测量、图根加密控制、中桩以及横断面的测量等等，测量时间也只需数秒，且不需要使用通视，就可达到十分高的精确度。

　　GPS实时动态载波相位差分定位技术在高速公路施工中具有以下优势：第一，可发挥作用的范围大，无论是横向或是纵向的道路测量、平面检测都可涵盖，另外还包括建设放样、施工过程中的检测和竣工后的测量、养护时期的数据监测等等诸多方面。第二，实时动态的检测结果精确，可以达到厘米，并且可靠性高，值得信赖；第三，节省建设成本，由于操作时间短，平均每个监测点只需几分钟，因此作业效率高，相同时间内可完成的作业量大大增加；第四，在技术人员提供基础数据完全符合且无误差的前提下，最终得出的坐标等结果都十分精准，可以有效建超道路建设过程中出现返工等问题，省时省力，兼顾多面。

　　三、GPS技术在高速公路施工中的前景

　　GPS技术在公路施工中开始运用的时间并不长，但已经受到了普遍的认可和推崇，GPS技术的应用使前期勘测、技术设计和后期管理形成一体化，避免了转抄和输入等容易出错的环节，快速并且精确，更加智能化，拥有常规测量方式无可匹敌的优势。我国一直以来对道路的发展建设都十分重视，随着时代的前进，勘测技术也会不断提高，这是历史发展的必然方向，建设的电子化、技术化将会成为主流。

　　四、结语

　　我国目前高速公路建设方式的现状，是仍然有大量地区还在使用传统的测量方式，随着我国对公路建设的重视逐渐加强，GPS测量技术将会越来越普遍的应用到道路建设的工作中来，彻底摆脱传统模式对现代发展需要的制约。

　　参考文献

　　[1]李小辉.论GPS技术在公路测量中的应用[J]价值工程，2010年18期.

　　[2]卢孝益.GPS在公路工程测量中的应用[J]公路，2011年8期.

　　[3]李洪武，上官玉龙.GPS在公路施工中的应用[J]企业技术开发，2011年10期.

　　刘政潇

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