GPS技术在路线勘测应用中的重点问题探讨
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【摘 要】道路工程控制测量是路线勘测设计的基础，在路线勘测中，gps技术具有十分重要的作用，尤其是随着我国交通事业的发展，对路线勘测提出了新的要求。在路线勘测中，运用GPS技术测量系统对高等级公路进行测量，可以有效节省工程成本，提高工作效益。本文在阐述GPS的测量原理的基础上，通过分析GPS的测量优点，探讨了GPS在路线测量上的运用，以期指导实践。
【关键词】GPS技术；路线勘测；重点问题
近年来，GPS技术已广泛应用于路线控制测量中。GPS测量系统具有高精度、快速度、低费用等优越性，然而，GPS技术应用于具体工程中的现状不容乐观，许多路线勘测没有考虑到服务对象的特点，如何发挥GPS的优势使GPS技术更好地应用到路线勘测中是当前路线勘测工作关注的焦点。因此，研究GPS技术在路线勘测应用中的重点问题具有十分重要的现实意义。鉴于此，笔者对GPS技术在路线勘测应用中的重点问题进行了初步探讨。
一、GPS技术的测量原理
目前，GPS技术被广泛运用于大地测量和工程测量。下文将主要从GPS测量组建的构成和GPS构成各部分的运行原理两个方面来探讨。
1.GPS测量组建的构成
从GPS测量组建的构成上来看，GPS技术的测量系统由空间卫星星座、地面监控站和用户设备组成。其中，GPS空间卫星星座具有工作卫星21颗，轨备用卫星3颗，如果高度角超过15°，那么在地球的任一地点、任一时刻，平均有6颗卫星可以同时被观测到，多的可达到9颗；GPS地面监控站组成部分是分布在全球的主控站一个、注入站三个，还有五个检测站；GPS用户设备主要由三个部件构成：GPS接收机、数据处理软件及其终端设备。
2.GPS构成各部分的运行原理
卫星用L波段的两个无线电载波向用户设备不间断地发射含有卫星的位置信息的导航定位信号，卫星因此成为了一个动态的已知点。地面监测站，首先主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据，计算各卫星的钟差参数、轨道参数等，接着编制导航电文并传送到注入站，最后再通过注入站将收到的导航电文数送到相应卫星的存储器中。按一定卫星高度截止角，GPS接收机可捕获到所选择的待测卫星的信号，有效地跟踪卫星的运行，实现对信号进行交换、放大以及处理，再借助软件，利用基线解算、网平差等方法，求出测站点的三维坐标。
二、GPS的测量优点
GPS主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，它的测量优点主要表现在三个方面，即无需通视、定位精度高、测量效率高。其具体内容如下：
1.无需通视
无需通视是GPS的测量优点之一。在路线勘测中，采用GPS技术测设方格网，突破了常规测量方法网形构造复杂的局限性，灵活使用GPS技术，便于路线勘测工作更好的进行。对路线勘测而言，即使离已知控制点较远也可以连接，这样就可以对路线进行控制网的定位和定向。另外，GPS技术的无需通视的优点，还解决了点位之间无法通视的困难，不需要高标同时还可以保证外业施测不受天气影响。测设大型方格网和通视条件特别困难时，尤其能够显示其优越性。
2.定位精度高
定位精度高这一优势，也有助于路线勘测的进行。在定位精度上，GPS测量精度与红外仪差不多，不过距离较远时，GPS测量优越性就得到了充分的显现。在路线勘测中，GPS方格网点位、精度高，能够有效符合道路工程施工规范的要求，精度储备很高。同时作为方格网测量精度指标，与相对中误差相比采用点位中误差来表示精度指标更为合理、可行。
3.测量效率高
测量效率高是GPS技术优于传统的路线勘测技术的特征之一。具体而言，在路线勘测中，采用GPS布设控制网，每个测站上的观测时间一般在30min～40min左右，观测时间短。布设道路工程控制网，图形强度系数高提高了点位趋近速度，促进了道路网形优化。另外，采用GPS-RTK测设建筑方格网，一个参考站可有多台流动站作业，单人可以完成整个作业，有效降低了劳动强度，提高了工程效率。
三、GPS在路线测量上的运用
GPS在路线测量上的运用，主要表现在用于绘制大比例尺地形图、用于道路横纵断放样以及土石方量计算和用于道路中线放样三个方面，下文将逐一进行分析。
1.用于绘制大比例尺地形图
在路线测量上，GPS技术主要用于绘制大比例尺地形图。大比例尺地形图是路线测量的关键。在大比例尺的带状地形图上进行高等公路选线时，应用GPS技术可以有效解决路线勘测中工作量大和速度慢的问题。在绘制大比例尺地形图方面，GPS技术测量快捷，而且测量结果精确， 利用GPS技术进行路线测量，有效降低了绘图难度，既省时又省力，是一种非常实用方法。
2.用于道路横纵断放样以及土石方量计算
将GPS技术用于道路横纵断放样以及土石方量计算，也便于路线测量工作的顺利进行。在路线测量中，利用GPS系统进行横、纵断放样时， 通过绘图软件对现场放样进行绘图，可绘出沿线的纵断面和各点的横断面图。而GPS技术的系统软件可以自动与地面线衔接，并完成土方量计算，大大提高了道路横纵断放样以及土石方量计算的工作效率。
3.用于道路中线放样
在路线测量中，充分发挥GPS的优势，使GPS实时测量用于道路中线放样，也是促进路线测量工作提高工作效率的重要组成部分。具体而言，只要把中桩桩号输入到GPS电子手簿中，利用GPS自动化的优点，系统软件能够自动定出放样点的点位及坐标，有利于保证各点放样对精度的要求。在路线测量的路线构成中，利用GPS技术也可以取得很好的效果。路线构成形态主要是直线、曲线或圆曲线等等，输入各主控点桩号，然后输入起终点的直线距离、方位角、圆曲线半径、相关数据，就可以完成放样，实施中简便且实用。
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