试谈公路工程测量中GPS的应用

试谈公路工程测量中GPS的应用
GPS是现在社会的一种产物，它的出现可以适应时代需求的结果，在GPS出现之前，为了获取一些必要的位置信息，通常会通过遥感信息进行智能化识别，但是对于一些特别精确的数据不能准确的进行辨别。

而如今，时代发展的相当速度，所以GPS定位系统也随之而来，它可以准确利用三维影像进行具体公路路线方向感的分析设计，还能够从整个系统中直观的进行工程规模的预估，路线平纵参数设计，甚至是工程预估等有价值的技术应用，可以大大提高公路设计的工作效率，另外其准确度可以高质量的完成工程项目。

1 GPS定位系统的概念和应用原理
1.1 GPS定位系统的具体概念
根据现如今的GPS定位系统的组成类别非常广泛，现如今主要是两种GPS 定位系统，分别是空间卫星群和地面监控系统。

当然，顾名思义，空间卫星群，是在一个比较空间立体的单位去定位，一般采用卫星监控的方法，确定GPS系统卫星的轨道和位置，交角甚至要准确记录卫星的轨道运行周期。

保证在任何时间任何地点地平线以上可以接收到4到11颗GPS卫星发送出的信号。

而第二个组成单位是地面监控系统，如果说空间卫星群是一种空间的应用，则地面监控系统也是一种扁平化的管理模式，在地面上设立一些監控站，在地面监控点和卫星上的定位系统相连接，分别将数据进行传输和被传输，然后记录，并且根据地面监测进行卫星具体位置的改变。

而这两种方式也可以相辅相成，另外能够将空间卫星记录的数据和地面
监测的空间数据放在一起，第一起到了参考的作用，第二还能够起到检查数据的误差的作用，先通过计算出空间和地面监测数据的比例关系，然后利用数据关系减少数据的误差。

1.2 GPS定位系统的工作原理
其实整个GPS系统还是主要根据卫星进行监控。

在地面观测点先测定卫星的具体位置，另外，24颗卫星在高空上的旋转角度位置甚至是速度也都有不同，所以，在地面上，同一时间中，观察四个卫星同时存在的位置，之后利用GPS具体监控系统三维坐标记录每个卫星的具体位置。

四颗卫星同时测定其一是为了能够增加卫星位置的准确性。

而，第二个优点是为了根据其中三个卫星分别确定为
三维坐标中的三个坐标，为X，Y，Z，这是就可以根据关系确定三个坐标方程，但是未知数太多，没有办法确定方位，第四个卫星为了再列一个方程进行未知数确认，同时得到三维坐标，得到寻找目标的具体位置。

2 GPS定位系统在公路建设的具体应用
如今公路路面设计已经和GPS定位系统已经有了很好的应用，而且可以对公路建设有很好的应用分析。

首先，可以知道，GPS在有两个比较主要的功能，分别是动态和静态上的功能应用。

静态就是主要在地面监控地方有一个控制，可以通过卫星的信息接受，然后确定地面的某点的三维坐标。

而动态则需要主要应用在一个空间卫星系统中，确定已知的三维坐标，保证符合实际情况。

然后确定具体的方位信息。

现在，可以通过一定的科技手段，将GPS定位系统应用在道路勘测和公路建设，举例分析。

可以在设计一定公路的道路结构的时候运用GPS定位系统，比如说如果一个城市的道路结构比较复杂，就要多利用GPS确定方位，找到适合公路建设的地方，然后利用具体方位信息进行公路勘测。

这其中有两种比较有效果的方法，分别是大地测量法和GPS静态测量法。

大地测量法主要利用的是几种仪器，分别是经纬测量仪，全站仪，测距仪，另外针对道路，高速连接线采用测边网，高程采用测距三角高程。

并且要严格按照观测技术要求进行施测。

其次，对于整理的数据处理也要有严格的规定，首先要确定卫星所在的具体方位，找到确定的方位后确定距离，然后记录，之后，按照一些测量公式，再根据一些测量中必须的数据输出三维坐标中的未知数，分别带入方程，求出其他未知量。

第二种方法是GPS静态测量法。

对于地面的总监控系统有很大的要求，要根据具体的数据制定的观测方案，将接收机安置在固定的位置测定卫星发送的信号或者是数据。

另外还要进行环路监测，确定每一个方位的道路都符合安全结构。

如果监测对象是动态的，还要具体根据方位等测定其速度，加速度，位移等有效的数据结果。

这两种方法还有具体的一些区别，其实可以说是测量过程中都有一定的误差，举个例子，在一个国家森林公园中，因为森林中有很多的树木，密灌等，所以要想通视的进行道路结构建设，是十分困难的，所以这种情况要对附和导线严格的要求，尤其是一级导线的要求。

另外，对于GPS的应用，还有一些应用实例，比如说在地图上根据比例尺进行道路设计，需要将公路标线在地面上标定出来，得到标准物的具体坐标，然后找到方位进行测定数据三维坐标，采用GPS 测量，需要将中桩点坐标或坐标文件求扑倒GPS电子手册中，这样自带的GPS 定位系统就会自动确定监测对象的方位信息。

道路工程是一个很普通但是需要注意很多细节的地方，道路工程一般都是具有带状特点，要先进行基础控制，根据
初步方案确定出一定的线路，采用全站仪等设备施测带状地形图和纵横断面图。

利用不同的设施，进行具体方式的分析。

3 结语
如今道路工程的应用模式已经非常广泛，GPS的应用可以极大的降低劳动作业的强度，而且可以提高道路施工的工作效率。

一般常规测量效率非常缓慢，而且没有精准测量数据的能力，所以，对于一些地形不好的道路勘测就应该采用这种GPS精确定位系统，准确度测量数据，才可以改善工程质量，同时也将GPS定位系统更广泛的应用，而且还会进行更深入的改进。

参考文献：
[1]徐绍全，张华海，GPS测量原理及应用[M]，武汉大学出版社，2006
[2]畅福善，GPS在公路测量中的应用[J]，微计算机信息，2008，24-7：234-235。