GPS技术在高等级公路中的应用
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摘要 本文根据近几年来gps技术在高等级公路中的实践情况，具体讨论了GPS技术在高等级公路初测中的具体应用技术以及要求，以此得出结论，指导高等级公路的线路勘测与测量工作的展开。
关键词GPS技术；高等级公路；应用
中图分类号TP3 文献标识码A 文章编号209 5―6363（2017）03―0069―02
自进入21世纪后，3s技术呈现高速发展的态势，GPS作为上个世纪高新技术，在民用领域得到广泛的应用，例如交通导航、大地y绘等领域。
近年来，GPS技术被广泛运用在公路勘测与设计之中，而GPS所拥有的卫星定位技术促进了公路勘测方法的变革，GPS技术在道路地理信息系统中占据关键地位，是目前我国公路建设中获取立体坐标的有效手段，对促进我国公路勘测和公路设计的发展具有重要左作用。
与此同时，在高等级公路测量中运用GPS定位技术，在很大程度上缓解了传统线路控制测量的布局手段以及作业方式，具有网点少、精度高而且费用低的特征，大大地提高了工作效率以及成果精度。
本文重点在高等级初测与定测中论述GPS卫星定位技术的应用，探讨有关问题，并提出相关建议。
在传统的高等级公路线路测量中，一般是采用附合导线方式，对线路附近的国家大地点进行加密。但是各个国家大地点的施测年代不同，所以点位精度存在着较大的差异，导致点位之间的相互关系出现扭曲，所以，对高等级公路的施工以及线路设计带来极大地不便。
近几年来，随着GPS技术的日臻成熟，并将GPS技术运用到高等级公路勘测之中，采用这一先进技术对线路全程进行整体平差设计，使得作业效率极大提高，充分体现了GPS在高等级公路控制测量中的优势。
1在高等级公路初测中的应用
现阶段，高级公路初步测试的任务就是根据路线的方向在沿途设置控制点，设置路线控制点的目的就是为了满足平面测量和高程控制测量任务的需要，并以此作为路线地形图测绘和施工的基础。GPS卫星定位系统本身具有灵活方便、定位准确的优点，在三维的立体坐标中可以快速的获取现场的情况。但是在高级公路的施工中使用GPS卫星定位技术还存在着以下一些问题。
1.1等级的确定与接收机的选择
在高级公路的测量施工现场首先使用GPS卫星定位控制网主要是在特殊情况下才可以实施，比如说一些大型的桥梁和隧道工程的勘测和实施，高等级公路的首级控制主要是设置三级的设置网，与大型桥梁和隧道工程的一级和二级是不同的，而高速公路一般是作为四级的施工控制网。在控制点的布设实践中可以分级布设，或者是越级布设。
在高等级公路的测量施工现场，首要的控制测量任务就是正确的使用GPS卫星定位技术，也就是我们通常乘坐的测地型接收机，测地型接收机一般情况下在使用之前必须充分检验其使用性能，在我国高等级公路中使用的GPS接收机一般主要是单频和双频这两种类型，其中双频接收机的最大优点就是不受时间和距离的控制。当边长在20km以上时可以将电离层误差对点位坐标的影响基本消除。而且，还可以将整周模糊值迅速地解算出来，与单频机相比较观测时间短，但是在其精度范围上来看无论单频机还是双频机都可以满足公路控制测量的需求。
1.2作业模式选择
近年来，GPS定位后的处理技术得到了蓬勃发展，多种应用软件相继。在两点间的基线向量如何确定上，供选择的测量模式有许多种，GPS作业模式的选择直接关系到高等级公路线路的勘测效率。一般可视情况采用静态定位作业模式、快速静态定位作业模式两种作业模式，介绍如下所述。
1）静态定位作业模式。在不同的控制点上分别安置GPS接收机，并设站构成基线，在一个时段内同步观测4颗以上的卫星。将观测时段设置为30min～2h，将所有已观测基线组合成闭合图形，用于外业检核。静态定位作业模式控制测量精度较高高，各级路线控制测量的要求均可以满足。
2）快速静态定位作业模式。将GPS接收机安置在测区内的一基准站上，对所有的可见卫星进行连续地跟踪，依次在各待定点上用另一台接收机设站。这种模式所采用的算法是“快速解算整周未知数”，而且每点只观测几分钟，极大提高了作业效率，但是待定点与基准点间应保持小于20km的距离，而且在观测时段内要提供有5颗以上可供观测的卫星，两台接收机在工作时无法构成闭和图形，因此闭合差检验难以进行，可靠性低，对测量精度有特殊要求的测量控制网并不适用。
2 GPS网坐标变换
GPS定位隶属于WGS 84地心坐标系统，在国家或地方的参心坐标系中属于实用的控制测量成果。所以为了更好的对数据进行处理，要转换GPS定位成果，一般采取的解决途径为：设与原地面控制网点重合的新网点，而且将重合点控制在3个以内（包含3个），为GPS网与地面网之间转换参数的确定提供便利，进一步对GPS网约束平差，并在地面网框架内进行，重合点是GPS网约束平差时的基准点。
经过近几年的相关实践，证明：GPS网约束平差的精度值受到点位分布的影响，尤其是在地面点的误差较大时，此时将对GPS成果产生极为严重的影响。一般情况下，与地面经典网相比GPS网的相对精度占据极大优势。根据GPS网无约束平差结果可以看出，在加入地面已知重合点后，GPS网约束平差结果的精度不高，这个主要原因在于不合理的重合点数据的错误引入。而且，重合点已知数据本身就含有一定的误差，但是若其对GPS网最后平差结果的影响在精度要求范围内，则认为这一数据的引入是合理的，反之则认为其精度含有粗差。
3公路设计用图对基准点的精度要求
当前，我国在地形测量中，一般把地形的控制点和最大的地点之间的平面误差控制在0.1mm之内，可以说要求非常的严格。所以说，相邻大地点之间的边长误差必须控制在更小的范围内，才能指导地形控制测量。在高等级公路线路的GPS勘测中，沿线并无太多的大地点可共联测，点位之间的距离在几十公里以上。为了达到测图的控制标准，就一定要保证点位之间的相对精度。
4结论
在公路建设中纳入GPS卫星定位技术，冲击力传统的公路勘测作业方式，并显著提高了公路测设水平。尤其是GPS实时动态定位技术（RTK）的应用，并且可以达到cm级的精度，数据的储存传输非常方便。总而言之，我们应加快开发GPS卫星定位技术并将其应用到道路勘测中去，以提高公路建设的效率，促进公路建设的稳定发展。