基于GPS高程拟合下的公路工程测量

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇基于GPS高程拟合下的公路工程测量范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】GPS高程测量主要是通过采用全球定位系统（GPS）测量技术直接测定地面点的大地高，或者间接地确定地面点的正常高的一种测量技术。该方法有着测量精确度高、耗时短、效率高、测量结果科学可靠、测量方法操作简单等方面的特点，在公路工程测量中得到了广泛的运用。本文分析了基于gps高程拟合下的公路工程的控制测量、公路测设测量、公路桥隧形变测量等方面，并指出目前我国公路工程测量中使用GPS高程拟合测量中存在的诸多问题，需要采取加强测绘人员的技能素质、引进一些先进设备等方面的措施，以提高我国GPS高程拟合下的公路工程测量的效率。

【关键词】GPS技术；高程拟合；公路测量

前言

公路工程测量（road engineering survey）主要是指为公路工程建设的勘测设计、施工、养护、运营管理等所进行的测量工作[1]。公路工程的测量主要包括路基工程的测量、沟涵排水工程测量、桥梁隧道工程测量等一系列的工程，整个工程测量任务沉重繁琐，而且对测量的技术要求较高，以往的公路测量技术已很难满足这一要求。随着科学技术的突飞猛进，GPS测量技术，凭借着其定位精确度高、观测时间短、操作简单、效率高并能够进行实时监测的特点，在公路测量中逐渐达到广泛的应用。目前GPS测量技术已成为公路工程测量的首选技术。

一、GPS高程拟合测量

GPS高程测量是通过采用全球定位系统（GPS）测量技术直接测定地面点的大地高，或者间接地确定地面点的正常高的一种测量技术[2]。具体而言，主要是将GPS测量的在WGS-S4坐标下的大地高通过高程拟合的方法转换成正常高的一种方法。曲面拟合法、曲线拟合法和绘等值线图示等是目前常用的高程拟合方法。这些不同的拟合方法主要是需要考虑不同地形条件下测量而采用不同的高程拟合方法，如在测量区域面积较小的情况下，可以采用相关平面拟合法，测量面积较大，则可以采用二次、三次曲面拟合法。但是拟合的次数也需要与实际的要求相结合，拟合的次数并不是越多测量的准确度就越高。

自20世纪90年代初，我国逐渐国家测绘局等部门陆续进口了GPS接收机并展开了各方面的研究工作以来，随着卫星的增多和科学技术的发展、GPS接收机的价格下降等原因，我国加大了对GPS接收机的引进量，特别是在公路勘测设计工作中加大了对GPS接收机的运用，这也使得GPS接收机在公路工程测量中发挥着越来越大的作用。目前我国GPS高程拟合技术主要运用于公路工程的控制测量、测设测量和桥隧测量等方面。

二、GPS高程拟合技术在公路工程测量中的应用

自在公路测量领域引入GPS接收机以来，GPS技术在公路工程测量中的营运范围逐渐扩大，从最初的公路控制测量、到桥隧测量等领域都发挥着至关重要的作用。在未来，GPS高程拟合技术将凭借其作业精度高，不受人为因素的影响，并可以满足高山地区的高程测量，这可极大地降低劳动强度，提高工作效率，并能够保证工作成果的高质量，数据的高精确等各方面的优势，GPS技术将为传统的公路测量模式注入新鲜的血液。

2.1基于GPS高程拟合的公路控制测量

最初引入GPS技术在公路测量工程中主要是进行公路控制测量。公路控制测量由于线路长而且已知点较少，且对测量的精确度要求较高，传统的测量技术和设备难以满足要求。而GPS技术在很大程度上能够很好的解决这一难题。我国的公路工程部门自20世纪90年代中期以来开始在公路控制测量中运用GPS定位技术。GPS高程拟合技术在公路控制测量中的运用主要体现在通过静态相对定位GPS技术建立线路高精度控制网，以保证测量能够满足毫米级精度要求。目前GPS测量控制技术已在形变监测等具有高精度测量要求的工程测绘领域得到了广泛的运用。通过采用GPS高程拟合技术建立的公路线路也逐渐普及，如沪宁高速公路、青银高速公路等公路测量中都以广泛采用GPS高程拟合技术。此外，GPS高程测量无需通视的特点，也使得该技术能够在密林、山区、峡谷等地势陡峭、视野不开阔的地区进行线路控制测量，并且GPS技术在这些方面的测量中具有着无可比拟的优势。

2.2基于GPS高程拟合的公路测设测量

近年来，随着GPS动态定位技术的不断发展，GPS高程拟合的RTK定位技术也逐渐成熟，并在公路测设测量、公路后期管理工作等公路工程中发挥着非常重要的作用。GPS高程拟合的RTK定位技术，是一种实时差分测量技术，具有定位精确度高、观测时间短，全天候作业、效率高，并能提供三维坐标，数据安全可靠[3]。RTK定位技术可以采用静态方法快速建立总体控制测量，并根据测量结果绘制带状地形图，以满足路线平面、纵面测量的需要。此外，RTK定位技术还可以通过中线测设和构造物放样等方式，满足各种场合的公路工程测量工作的需要，并且速度较快，还可以将测量精度提高到厘米级，提高观测质量，形成新的线路勘测系统。

2.3基于GPS高程拟合的桥隧形变测量

由于桥、隧的形变监测对测量的精确度要求非常高，而GPS高程测量技术凭借着其测量的精确性、准确性，已成为桥、隧的形变监测方面的主流技术。GPS高程拟合技术运用于桥隧形变测量主要是来源于美国研制的以GPS为基础的路桥观测系统，该系统通过利用GPS的高精度定位技术来进行桥、隧的形变监测工程。目前我国也逐渐开始使用GPS技术进行桥隧的形变监测的尝试。但是目前我国在利用GPS高程拟合技术进行桥隧形变测量还不成熟，相关的技术要求不到位，高技术专业人才还比较缺乏。

三、公路工程测量应用中存在的问题及解决对策

3.1存在的问题

现阶段，我国在公路施工测量方面存在的问题主要体现在：一是施工测量人员的专业性不足，素质差，不能满足公路施工测量的专业性要求，对施工测量仪器的操作不科学，不注重仪器的保修；二是测量的仪器落后，已不能满足测量的精确性要求；此外，测量的质量控制体系不完善，存在着质量控制不严格等现象，这些方面的问题已经严重的影响了我国公路测量的准确性和公路施工的整体质量，特别是在GPS高程拟合下的公路工程测量，也存在着这样一些急需解决的问题。

3.2解决对策

首先要转变观念，充分重视公路测量的科学性要求，以及公路测量在公路工程中的基础性关键作用，加强公路工程测量中的组织、领导和监督管理，建立公路测量施工小组，进行全过程的监督管理。其次，需要采取有效地措施，加强施工测量队伍的专业性和科学性，加强测量人员的技能培训，提高测量人员的综合素质，从根本上保证测量的准确性。再次，要积极引进一些国际先进的测量设备，达到测量的硬件要求，这也是提高测量的精确度的基本要求。最后，要加强对公路测量工程的监督控制，坚持“事前控制”的原则，积极复测关键的测量工序，加强校核工作，以保证测量水平的整体提高。

四、结论

GPS高程拟合技术具有作业精度高，可以满足高山丛林地区的高程测量，这可极大地降低劳动强度，提高工作效率，并且其测量不受人为因素的影响，测量数据的高精确等特点，GPS技术在公路工程的控制测量、测设测量和桥隧形变测量等工程中得到了广泛的运用，并随着技术的不断发展，GPS高程拟合技术也将得到不断的完善。但是由于各方面的原因，GPS高程拟合技术在我国的实际的公路工程测量运用过程中还存在着一系列的问题，需要采取人力、物力、管理等全方位的措施进行完善，推动我国GPS高程拟合技术在公路工程测量中的突破创新发展。

参考文献

[1]孙宪兵，郑卫锋，孙奉劼，张爽.基于GPS RTK技术的公路工程测量[J].全球定位系统，2012（03）：58-59.

[2]陈安平，李红伟.GPS 高程拟合方法的比较研究[J].测绘地理信息，2013（03）：32-35.

[3]夏霖.GPS高程代替二等跨河水准高程的应用[J].江西水利科技，2010（4）：277-278.