GPS道路工程

GPS道路工程（精选11篇）

GPS道路工程 篇1

一、全球定位系统GPS简介

全球卫星定位系统GPS是美军70年代初在“子午仪卫星导航定位”技术上发展而起的具有全球性、全能性 (陆地、海洋、航空与航天) 、全天候性优势的导航定位、定时、测速系统。GPS由三大子系统构成:空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。

空间卫星系统。空间卫星系统由均匀分布在6个轨道平面上的24颗高轨道工作卫星构成, 各轨道平面相对于赤道平面的倾角为55°, 轨道平面间距60°。在每一轨道平面内, 各卫星升交角距差90°, 任一轨道上的卫星比西边相邻轨道上的相应卫星超前30°。事实上, 空间卫星系统的卫星数量要超过24颗, 以便及时更换老化或损坏的卫星, 保障系统正常工作。该卫星系统能够保证在地球的任一地点向使用者提供4颗以上可视卫星。

地面监控系统。地面监控系统由均匀分布在美国本土和三大洋的美军基地上的5个监测站、一个主控站和三个注入站构成。该系统的功能是:对空间卫星系统进行监测、控制, 并向每颗卫星注入更新的导航电文。用户接收系统用户接收系统主要由以无线电传感和计算机技术支撑的GPS卫星接收机和GPS数据处理软件构成。

GPS接收机。GPS卫星接收机的基本结构是天线单元和接收单元两部分。天线单元的主要作用是:当GPS卫星从地平线上升起时, 能捕获、跟踪卫星, 接收放大GPS信号。接收单元的主要作用是:记录GPS信号并对信号进行解调和滤波处理, 还原出GPS卫星发送的导航电文, 解求信号在星间的传播时间和载波相位差, 实时地获得导航定位数据或采用测后处理的方式, 获得定位、测速、定时等数据。

二、GPS在道路工程中的应用

GPS在道路工程中的应用, 目前主要是用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。随着高等级公路的迅速发展, 对勘测技术提出了更高的要求, 由于线路长, 已知点少, 因此, 用常规测量手段不仅布网困难, 而且难以满足高精度的要求。目前, 国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网, 如沪宁、沪杭高速公路的上海段就是利用GPS建立了首级控制网, 然后用常规方法布设导线加密。实践证明, 在几十公里范围内的点位误差只有2厘米左右, 达到了常规方法难以实现的精度, 同时也大大提前了工期。浙江省测绘局利用Wild 200 GPS接收机的快速静态定位功能施测了线路的全部初测导线, 快速、高精度的建立了数百公里的高速公路控制网, 取得了良好的效果。GPS技术也同样应用于特大桥梁的控制测量中。由于无需通视, 可构成较强的网形, 提高点位精度, 同时对检测常规测量的支点也非常有效。如在江阴长江大桥的建设中, 首先用常规方法建立了高精度边角网, 然后利用GPS对该网进行了检测, GPS检测网达到了毫米级精度, 与常规精度网的比较符合较好。GPS技术在隧道测量中具有广泛的应用前景, GPS测量无需通视, 减少了常规方法的中间环节, 因此, 速度快、精度高, 具有明显的经济和社会效益。

差分动态GPS在道路勘测方面主要应用于数字地面模型的数据采集、控制点的加密、中线放样、纵断面测量以及无需外控点的机载GPS航测等方面。同济大学试验了KART实时相位差分卫星定位系统, 在1千米范围内达到了优于2厘米的精度, 因此能够用于线路控制网的加密。GPS测量包含有三维信息, 可用于数字地面模型的数据采集、中线放样以及纵断面测量。在中线平面位置放样的同时, 可获得纵断面, 在中线放样中需实时把基准站的数据由数据链传到移动站, 从而提供移动站的实时位置, 由于GPS仪器不象经纬仪那样可以指示方向, 因此需与计算机辅助设计系统相结合, 从而可在计算机屏幕上看到目前位置与设计坐标的差异。机载动态差分GPS应用于航测在德国和加拿大已取得了成功, 用载波相位差分测出每个摄影中心的三维坐标, 而不再需要外控点测量, 取得了良好的效果。

GPS道路工程 篇2

通过实习进一步深入了解gps原理以及在测绘中的应用,巩固课堂所学的知识。以下内容是品才网小编为您精心整理的GPS道路测量的实习心得，欢迎参考！

GPS道路测量的实习心得

一 实习目的与意义

(1)通过实习，熟悉并熟练掌握gps仪器的使用及进行控制测量的基本方法, 巩固课堂所学知识，加深对测量学的基本理论的理解。

(2)了解gps原理以及在测绘中的应用,能够用有关理论指导作业实践，做到理论与实践相统一，提高分析问题、解决问题的能力，从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用，使所学知识进一步巩固、深化。

(3)地形图的野外认识及填图，图形绘制和面积量算，并对资料的检查与整理。

(4)学会gps进行控制测量的基本方法并对gps数据的处理，培养实际动手能力。

二 实习内容

数据采集的方法

(1)手持gps的设置：按menu键，进入“系统设置”，选择“地图单位”后，可进行以下设置：

a.导航单位设置：设置为公里米公里/小时

b.北参考选择：选择真北

c.坐标投影：纬度/经度设置为度/分/秒,自定义坐标系选择“横向墨卡托”后，进行以下设置：原点纬度：,原点经度：,设置好后进入下一页设置比例因子：，通用米单位：，原点向东偏移：，原点向北偏移：，按“完成”即可。

d.参考椭球：选择“用户”后，根据所要测的坐标系及3°或6°带进行da,df,dx,dy,dz的参数的设置，再进入下一页设置“自定义基准”，x旋转：+，y旋转：+，z旋转：+，比例因子：+，则完成好设置，最后按esc键直到显示要测数据。

(2)手持gps定位测定方法：手持gps站于待测点，等到精度达到要求时，按下mark键，则显示出已设定好要测量的数据，记录下显示出的数据后可按esc键进行下一测点的测定。

2.图上坐标高程的量算

如果所求的点刚好位于某根等高线上，则该点的高程就等于该等高线的高程，否则需采用比例内插的方法确定。

如上图所示：e点位于高程

为51m的等高线上，则e点的 高程就为51m，而f点位于48

与49这两根等高线之间，可以

通过f点作一大致与两根等高

线垂直的直线交于这两根等高

线于m,n点，从图上量得距离

mn =d ,mf =d1 ,设等高距为h，则f点的高程为：

hf = hm + h*d1/d

3.面积量算方法

面积的计算方法，可根据不同的目的、用途和精度要求而定。规则的图形通常可采用几何图形量算法和坐标解析量算法;不规则图形通常可采用网点法,平行线法，计数器编程法，cad法和求积仪法等。

不规则图形的面积量算：

(1)格网法

使用以毫米为单位的透明方格纸或透明塑料模片蒙在欲测图形上，首先读出完整的方格数，然后再用目估方法将不完整的方格凑成完整的方格数。最后累加出图形轮廓线内的总方格数。用总方格数去乘每一方格代表的实地面积，即得欲测图形的总面积。

若整格数为n，不满整格的一律以二分之一格

算，得到方格总数，乘以每个方格所代表的面积，得到图形的面积。

(2)格点法：图形范围内的点数a，与轮廓线接触的 点数b，每个点代表的面积s，则图形面积为：

p =(a + b/2)*s

(3)平行线法

将图形分割成高为h的梯形，然后利用求所有梯形的面积之和用平行线法求面积的精度取决于平行线之间的间隔大小，平行线间隔愈小，则面积量算精度愈高。

4.实习过程

本次实习时不定时多地点的实习，主要是手持gps进行测定，并量算和地形图的野外认识及填图。

XX年12月14日上午，各组在林学楼305听老师讲解实习内容及任务，并领取各组的仪器，之后，在我小教学区进行gps的设置及应用，找到教学区布设好的点，用gps测一些点，学会及熟悉使用gps;下午，在老师的安排下，我们在篮球场集中以待出发，目的地是我校后的刘家山。在出发之前，老师进行了指导，设定了各组的gps参数，一却都准备好后，我们就沿路勘测选点，并测定、记录。到刘家山后，老师带我们测定许多点，这些点组成一个闭合的布控区域，目的是进行野外认识地形图，并在图上绘出行进路线，量算闭合区域的面积。

次日早晨，我组8点半在a6集中，安排好测量任务，对我校教学区已经布设好的22个点进行测定。下午进行东三环勘测选点，布设测点，并沿东三环向世博园方向测定各点的坐标、经纬度、高程，我们组轮换工作，测了各点的北京54-6°、北京54-3°、西安80-3°带的坐标。

5.本人完成情况

我在这次实习过程中，主要是负责本组的相关事情和相应的测量，组织本组的组员一同完成本次实习内容。由于gps仪器较少，实习中，合理安排小组工作，实习的各项工作每人都有机会参与，小组内各成员之间团结协作，提高工作效率，得到锻炼。

实习之初，我进行了gps的设置，学习如何使用gps，并教不会设置和测量的成员。在校园里测点时，我主要跟同本组成员进行记录，并设置gps为西安80坐标系测定一些点，协助本组成员一同完成了校园内的22个点的测定。在去刘家山的过程中，我测定了从篮球场至林学院饮水池之间的点，测定东三环时，我指导测量，也亲自测了一些点，测完之后，我整理好数据，并描绘在地图上，写好本次实习的实习报告。

三 地图比较与分析

从实习报告书上的三张不同时段拍摄的地形图可以看出，XX年6月航拍的西安80坐标系3°带地形图上地物符号，地貌符号和注记符号都比较详细(在同一比例尺下)。

从西安80坐标系3°带的西林地形图上可看出，现在的东三环，我校的工学楼，图书馆，林学楼，标本馆等地物符号都没有，说明当时这些都没有建造。在现在的东三环路上及沿线两侧，由于修建而拆迁了许多建筑，现在世博交易中心、市儿童福利院、市第一、二看守所等在其他两幅图上没有，而校门口下面的农场在西安80坐标系3°带的西林地形图上已经没有，说明XX年后已经不存在或搬迁走了。

四 数据分析

gps测量的优点相对于常规测量来说其特点明显，测站之间无需通视，这样就使得选点更加灵活方便，但测站上空要求开阔，以使卫星信号不受干扰。不受天气因素的影响，这就使得全天候作业成为可能。观测时间短。

gps测量灵活，方便，能大大节省人力物力，减少野外的工作量，减少一些不必要的过渡点，gps由于接收卫星信号，在直接收到卫星信号的同时，还可能收到经天线周围地面物反射的卫星信号，多种信号叠加就会引起测量参考点的位置变化，gps测量还存在卫星传播信号误差，电离层折射误差，对流层折射误差，人为误差等等。

gps采集到的各点的高程为大地高程，其精度非常低，而在图上量算高程时，比较麻烦，要进行计算，容易出错，也有一定的误差，精度高于gps采集到的。在地形图上量算时，由于地形图上等高线的密度，高程标注及明暗程度等使得量算困难。

根据表现形式的不同，通常将误差分为偶然误差和系统误差，在测量时，都存在仪器误差，而且gps受外界环境的影响，使得测定结果有一定的误差。采用方格法量算面积，误差来源于所数方格数的多少，描点，连线时线条的粗细以及对不满整格的处理等等。

采用计数器编程法计算面积，误差来自点的输入，程序的编制，但程序正确，则精度高于方格法所求的面积。

通过多次测定取平均值可以削弱偶然误差的影响，但不能完全消除偶然误差的影响，系统误差通过正确的操作可以消除。

使用方格法求面积，简便易行，只要操作认真，精度可以得到保证，缺点是比较费工费时。

方格法量算面积为了保证量算精度，首先必须保证使用的方格纸或模片的方格大小合乎要求。另外，为提高量算精度，最好将方格纸或模片放置不同方向，进行两次量算。

五 实习体会及建议 通过这次实习，让我深刻明白了理论联系实际的重要性，实习的目的，就是要将这些理论与实际工程联系起来。此次实习学到了测量的实际操作能力，更有面对困难的忍耐力;但更重要的是学到了小组之间的团结、默契，而且锻炼了自己很多测绘的能力。为了能尽快地完成任务，我们小组分工进行测量，一次测量实习要完整的做完，单单靠一个人的力量是有的困难的，只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成，而这些，就是在测量之外所收获的。小组成员的合作很重要，实习小组的气氛很大程度上影响实验的进度。我在测量的过程中克服困难，没有感到辛苦，反而从中能自得其乐。

测量是一项精确的工作，各项都要达到一定的精度。测量应遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的原则，并做到“步步有检核”,这样做可以防止误差的积累，及时发现错误。

但就整个实习过程来说，此次实习的每个步骤都不是那么的困难，只要我们亲手去做过，就不难掌握，同时巩固、扩大和加深我们从课堂上所学理论知识，获得测量工作的初步经验和熟练掌握测量仪器的操作的基本技能，培养我们的工作能力，并对地形图及填图有一个全面和系统的认识。加深对控制测量学的基本理论的理解，能够用有关理论指导作业实践，做到理论与实践相统一，提高分析问题、解决问题的能力，从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用，使所学知识进一步巩固、深化。

通过实习进一步深入了解gps原理以及在测绘中的应用,巩固课堂所学的知识.熟练掌握gps仪器的使用方法,学会gps进行控制测量的基本方法并掌握gps数据处理的使用方法.GPS道路测量的实习心得

忙碌了好几个周末，在老师的指导下，同学们的努力下，GPS实习圆满结束了。此次实习包括了gps静态，碎步测量，点和线的放样以及数据的内业处理和绘图。

就整个实习过程来说，此次实习的每个步骤都不是很困难，但由于我们是第一次接触GPS仪器和进行实际测量，仪器不会操作，所以要学的知识很多。所以实习中我们也遇到了很多麻烦。第一天做静态时，我们小组的选点布网、仪器的调度和人员的分配都存在一定的问题，造成最后静态数据不合格，内业无法解算，最后进行了返工，影响了实习进度!同时由于仪器数量有限，每小组人数较多，比较混乱，出现了沟通不畅，默契不够，造成了观测不同步，进度缓慢等问题!这些都让我体会到了测绘确实是需要很细心，不能马虎大意，很多东西要提前做好充分准备。同时也让我认识到人员等的安排对工作的影响很大，一项工作要完整的做完，单单靠一个人的力量是有困难的，只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成，小组成员的合作很重要。同时，小组成员间也应该互相帮助，互相体谅。仪器数量有限，而大家学习的欲望都很大，所以要考虑别人的感受，学会的同学要多给别人机会，并帮助他们，不能有一人独霸一台仪器的行为，因为这会影响同学之间的和谐和小组气氛，而实习小组的气氛很大程度上影响实习的进度。

这次实习不仅是对理论知识的一次综合性巩固，更主要的是提升我们的动手能力。我们不能局限于书本上的理论知识，毕竟测绘是一门实践性很强的学科，我们不能只会纸上谈兵。总的来说，这次实习的收获还是很大，通过实习不仅让我们进一步深入了解GPS原理以及在测绘中的应用,巩固课堂所学的知识，掌握了GPS仪器的使用方法,学会GPS进行控制测量、碎步测量以及放样的基本方法并掌握GPS数据处理的使用方法.而且也让我深刻明白了理论联系实际的重要性，实习的目的，也就是要将这些理论与实际工程联系起来。还有就是一些只有在实践中才能学到的宝贵经验!同时，这次实习也让我认识到了自己的不足之处，对于理论知识理解不够透彻，实际测量和仪器的操作还不够熟练，缺乏面对困难的忍耐力和解决能力，还需要多学习，多锻炼。

GPS道路工程 篇3

【关键词】GPS-RTK技术；道路测量；应用

道路工程在建设之前，需要通过完善的测量工作来对于路线、规划等进行确定，而GPS-RTK技术的应用，能够使得测量工作达到分米、厘米级的精度，并且监测范围及极为广大。并且随着GPS-RTK技术的持续发展，该技术越发的成熟。下文主要针对GPS-RTK技术在道路测量工作中的实际应用进行了全面详细的探讨。

1.GPS-RTK技术的由来和发展

RTK（Real Time Kinematic）实时动态测量系统，是集计算机技术、数字通讯技术、无线电技术和GPS测量定位技术为一体的组合系统，是基于实时载波相位差分的实时动态定位技术，是GPS测量技术发展中的一个新突破。RTK定位精度高，可以全天候作业，每个点的误差均为不累积的随机偶然误差。且外业操作简单，只需一人，属于真正的一人操作系统，其平面精度可以达1cm+1ppm，高程精度可以达到2cm+1ppm，完全可以满足道路测量的精度要求。

RTK又可细分为修正法和差分法。修正法是将基准站的载波相位修正值发送给流动站，改正流动站接收到的载波相位，流动站再求解坐标，也称准RTK；差分法是将基准站采集到的载波相位，发送给流动站，再由流动站求差解算坐标，又称真正的RTK。

2.GPS-RTK技术的特点

2.1 RTK的设备组成

RTK测量系统一般由以下三部分组成：GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，是实现实时动态测量的关键设备。

2.2 GPS的软件作业环境

RTK要求实时提供移动站指定点的三维坐标，并完成相对应的坐标转换和投影计算，将GPS所接收的WGS84坐标转换成自己所需的当地坐标或工程坐标。此过程都在RTK手簿软件中完成。

2.3 GPS的测量方法

动态及差分技术适合于实时或后处理测量，快速静态技术适合于后处理测量。

2.3.1实时动态测量。实时动态测量一般用5个或更多卫星到基站和流动站的相位进行测量。为了得到厘米级的测量精度，测量前必须初始化。

测量中，若收到的卫星数目少于四颗一下，当卫星数升至4颗或以上时，需要重新初始化。

2.3.2静态测量。静态测量可以用作是最高精度的测量，但其所需时间根据边长长短大约要30分钟至1.5小时。静态测量需要经过后处理才能得到高精度的数据。

静态作业模式主要用于地壳变形观测、国家大地测量、大坝变形观测等高精度测量；快速静态测量以其高效的作业效率与厘米级精度广泛应用于一般的工程测量；而RTK系统整套设备在轻量化、操作简便性、实时可靠性、厘米级精度等方面的特点，完全可以满足数据采集和工程放样的要求。

3.RTK在道路测量工作中的应用

3.1用于工程放样测量

首先要针对控制点、坐标转换参数、坐标系等几个方面的求解措施进行确定。从而将放样点自身的坐标、线、桩号等各个方面的参数，直接录入到掌上电脑的RTK手簿之中。之后，再选择一个具有较高地势，并且较为宽敞、无干扰的已知地点，进行基准站架设，要保证在这一地点的基准站能够接收到至少5颗以上的卫星，只有这样才能够保证数据链发射的正常性，当相关测量人员完成了流动站测量工作之后，便可以开始在基准站初始化完成后，进行正式的测量作业。直接从RTK手簿之中对于放样点的纵横坐标测量，同时利用图形化的方式将各个坐标点完全显示出来，并且要保证测量点位所呈现出的精度水平，在本身精度水平与期望值相符合之后，便可以结束放样工作，通过这方面措施呈现出的操作便利性较高，并且也更为只管。利用RTK的措施，仅仅利用单人的方式便可以展开测量工作，并且工作效率也较高。同样情况下，作业过程中也并不需要设置上常规形式的导线，如此一来，便大幅度的节省了人力需求，并且在某些路面条件状况不良的地区，通过该技术的应用便更加的高效。

3.2 RTK技术用于定位测量

RTK技术在执行定位工作的过程中，主要有静态定位、动态定位两种模式。并且在两种定位模式相互结合之后，便可以直接在道路测量、施工放样、GIS前端数据采集等方面工作中进行应用。

（1）动态定位测量工作实际执行的过程中，一般都需要在某一点之上保持几分钟的静态，从而展开初始化工作，在之后的流动站观测过程中，就可以严格的依据既定的间隔来展开观测工作，并且在这一过程中还可以直接和基准站进行同步观测，如此一来，便可以达到实时采集空间位置的目的。就目前来说，最终的定位精确度实际上已经达到了厘米的级别。也就是说，动态定位模式在道路测量工作中所呈现出的应用前景极为广阔。完全可以针对中桩、横断面、纵断面、地面线、地形图等方面的测量工作进行测量，测量的时间仅仅只需要2-4s左右，并且精度可以控制在±1-3cm左右。同时，在整个测量工作执行的过程中，都无需进行通视，相对于传统的全站仪来说，有着质的提升。

（2）在执行观测工作的过程中，GPS接收机可以同时接收来自卫星和基准站的相关信息，并且能够对于某些中户站、整周未知数等进行实时的三维坐标解算。如果说通过解算的结果发现最终的变化已经趋于稳定，那么其测量的精度也就能够完全满足设计需求，可以将这一阶段的观测结束。这类措施一般都是直接应用在控制测量工作之中，例如对控制网的加密；若采用常规测量方法（如全站仪测量），受客观因素影响较大，在自然条件比较恶劣的地区实施比较困难，而采用RTK快速静态测量，可起到事半功倍的效果。

3.3 RTK用于控制测量

由于RTK测量在20km内点位平面标称精度为±3cm，根据控制测量规范要求Ⅰ级导线点的点位误差为±5cm，从理论上讲RTK测量完全可以满足Ⅰ级以下导线点的技术规范要求。在某工程道路放桩RTK测量中，我们对距离基准站1～6km的一些四等GPS控制点采用一点法进行检核比较，结果表明平面坐标分量最大差值为3.1cm，高程最大差值为4.9cm，完全符合Ⅰ级导线点的规范精度要求。

4、结语

综上所述，在道路测量工作中，GPS-RTK技术的应用是测量工作的精度、效率大幅度的提升，这直接推动了整个道路工程的建设发展。但在实际使用的过程中，需要对于其中所存在的相关细节和操作规范，引起足够的重视，防止由于操作失误而导致参数误差大的情况出现。GPS-RTK技术的应用，对于测量体系的发展同样做出了巨大的贡献。

参考文献

[1]刘业光，王磊.广州市建设工程测绘自动化系统的设计与实现[J].地理空间信息，2012，3.

[2]吴俐民.GPS网数据的质量控制[J].测绘通报，2013，9.

浅析道路工程中运用的GPS技术 篇4

在道路工程的项目的建设中, GPS技术主要运用在道路工程施工过程的测量工作上。通过引进GPS技术, 将有效的提高道路工程数据测量的准确性与可靠性, 降低施工作业的强度、减少时间的使用, 从而避免了项目建设中资金的过度消耗与资源的过度浪费问题。在进行道路的勘察设计中使用GPS技术是当前社会发展的必然趋势, 同时这对道路工程勘测技术的完善具有很大的帮助。

1 在道路工程中GPS技术的运用

1.1 道路工程中高精度控制网建立中GPS技术的运用

基于道路工程初期施工阶段的要求, 对道路施工的基本走向布设控制点、对平面与高程进行控制测量是GPS技术的初期任务, 同时这将有助于提高路线图测绘的精度、为施工放样打下坚实的基础。通过GPS技术可以灵活多变的对施工环境进行布网、快速观测数据, 天气的变化一般不会影响测量工作的开展, 也不会影响定位的精度, 所以在当前道路工程中得以广泛推广使用。现如今我国沪宁高度等路段就采用了GPS高精度控制网络。在实践中发现其误差精度较小, 让施工工期大幅度缩短, 降低了经费支出、实现了快速静态定位目的。

1.2 在道路施工放样中可以运用GPS技术

利用GPS技术进行实时动态测量是最新的技术应用方式。该方法主要是通过在基准站安装GPS接收机的方式对卫星可以探测到的位置进行不间断的观察, 并将手机的数据实时传送到流动观察站。然后通过流动观察站上的GPS接收机接受实地数据与基准站实时数据, 在通过电子薄相对定位原理, 将流动站的实际动态三坐标计算出来。在进行道路勘察的应用中, GPS技术主要可以完成顶线测量工作, 在施工中可以同时进行放线、中桩、中平等多项工作, 从而缩短了测量时间、提高了测量效率。相关方法为: (1) 对于需要测量的路线, 在确定控制点后将GPS接收机安置后, 使其变成基准确性站, 然后在流动测量的线路上在安置一台GPS接收机, 承担基准的作用, 然后在测得的点位进行施工打桩。 (2) 根据所设计的路线参数 (圆曲线半径、缓和曲线要素、交点坐标、起始方位角等) , 利用路线计算程序计算路线中桩的设计坐标 (注:也可将路线计算程序计算路线中桩的设计坐标集成于GPS接收机所配套的电子手簿中, 在现场输入桩号, 随时计算坐标) 。 (3) 将路线中桩的设计坐标从微机中传输到电子手簿。 (4) 当流动站测设完成后, 应将具体的参考点好输入到设备内, 通过设备计算将杆位与桩位的施工方向、地点、距离显示出来, 然后将杆向相关方向移动, 带显示器上杆位与设计点位发生重合后, 将打桩号刻印再次就行。之后按照这个顺序逐一的进行。 (5) 对于确定的施工桩位, 要做好设备的备份记录, 将所有桩位的高程数据完整的记录在设备储存器中。 (6) 同业传输至计算机, 利用路线CAD软件进行纵断的设计和绘图。利用RTK技术定位进行中线测量不受通视条件的影响, 速度快, 并可达到厘米级的定位精度, 完全可以满足《公路勘测规范》桩位允许误码差事要求, 在路线勘测中具有较高的研究推广价值。

2 道路工程一体化测量可使用GPS技术进行引导

2.1 对道路工程一体化测量想法的分析

GPS系统可以将实时测量变成现实, 他的数据测量精度高、速度快, 值得进行使用。一般GPS技术可以广泛的使用在道路工程勘察大部分项目中, 可以有效的对数字化带状地图、线路土石方、铺摊作业等进行准确的桩位测量以及施工验收。与此同时, 通过GPS技术的使用, 将实现道路工程高程系统与测量坐标之间的相互转换, 提高测量的效率与准确性。

2.2 可以采用GPS技术实现道路工程一体化测量

采用数量适宜的GPS机器, 按照合理的测量方法进行操作:一般若只有2台机器, 应分别将其安置在测量路线上, 彼此应间隔18公里左右, 有利于卫星信号接收和无线电信号发送的开阔高地上, 作为参考站A与B (不必考虑它们是否已知点) , 提前两三分钟开机, 通过实时CPS测量方法将A站的WGS84地心坐标准传递给B站, 随后即可同时开始招待参考站的任务;其余的2台设备可以在40公里范围之内担任流动站的功能, 基于带宽测量地形图的情况, 做好中线与木桩的间距测量与位置确定, 通过彼此间数据交换实现三坐标确定。若设备之间的误差在±3cm左右, 那么应取平均差值进行计算;若还有其他机器可以使用, 可以让其测量施工路段沿线的控制已知网点。如果只有4台接收机可供使用的话, 这种联测只能由分担流动点测理任务的两台接收机在施测过程中就近顺便完成。在完成一段作业任务后, A站向线路的延伸方向迁站到C点, 并保持B点不动。B、C相距15~20公里左右。同样C点坐标由B点通实时传递获得。然后将第五段方式重复操作, 实现第二段道路施工测量工作, 后续工作复制上述方法。

虽然所有的点均含有2个差异已知点测量平差值, 数据的精度标准也在设计的范围里面, 但若参考站坐标发生测量或传递误差, 势必会在流动点位坐标差的大量计算中呈现出来。所以采用GPS测量技术所得到的测量数据的可靠性、精准性非常高, 相关数据无需二次处理, 只要基于平面高程已经掌握的坐标进行匹配转换即可, 然后将点位输出做成图标, 并通过坐标的换算、高程系统数据的数字化, 实现最终路线模型的设计, 将施工所需材料用量计算而出。接着就能够在GPS技术的引导下进行线路的施工、桩柱的测设与竣工验收。通过采用GPS技术进行道路工程的勘察设计, 将有效的缩短施工周期、减轻施工员工的劳动量, 降低资金的投入。

3 在道路工程中应用GPS技术的注意事项

GPS技术在道路工程运用中具有操作便捷、误差小、测量耗时短、自动化程度高、精度高、不受天气影响等众多的优点。但是传统的RTK测量技术得自己架设基站, 而且流动站与基准站间的距离区间为3~5km, 最大的数据信号距离为15km, 若超过了5km的距离, 数据信号就显得很不稳定, 从而就会影响到测量的精准度。除此之外, RTK的测量成果精准度还受到坐标系转换精度、基准站的点位精度、基线解算精度、量测误差以及GPS观测误差源的影响。在进行基准站的设置过程中, 设置人员应做好施工环境状况的检查, 需要尽可能的避开四周存在的干扰物体, 保证架设的位置与以已知点为圆心半径在200m的范围内没有任何的电台发射站等强电磁波发射源;若施工路段存在高压线, 基准站的架设必须在其50m开外的位置。若存在特殊的情况, 切勿强行进行施工。面对特殊情况应第一时间上报领导, 并与技术组人员结合经纬仪等测量设备进行数据测量, 在测量中可以使用解析法对局部实现精准勘测。实际上, 只要勘测位置符合测量标准, 那么GPS测量技术的三维测量结果精度还是相当可靠、准确的, 相关数据精度不会对道路工程施工造成任何负面影响。

4 结束语

在道路工程的施工建设中广泛的运用GPS技术, 将有效的提高数据测量的精度, 缩短测量、放线等工作所需的时间, 降低人力、物力、财力资本的投入, 提高道路工程建设的经济性指标。同时GPS技术的使用可缩小测量误差, 实现数据实时传输, 有效的提高道路勘察设计的精度, 提高道路施工的质量, 提高道路工程的经济效益与社会效益。

参考文献

[1]于亮, 张志远.浅谈道路工程中的GPS测量技术[J].科技视界, 2014 (04) .

[2]訾栓紧.GPS-RTK技术在道路工程测量中的应用[J].江西建材, 2015 (09) .

GPS道路工程 篇5

将地理信息系统(GIS)、卫星定位系统(GPS)、无线通讯(WAP)与互联网技术(Web)集成一体，应用于物流和供应链管理信息技术领域，国内还没有完全成熟。但是一些远见的企业已经看到这块诱人的蛋糕并付诸与行动，招商迪辰系统有限公司就是比较典型的企业，已经开发了一系列的产品。在中国目前运用还不是很广泛，阻碍GPS，GIS在道路运输业发展的几大因素GPS，GIS在道路运输业的应用还是一个新兴的技术，由于种种原因，政府、行业管理人员、运输企业管理人员以及车主等，对这一新生事物还存在认识上的不足，致使这一新生事物在我区道路运输业的推广还存在一些顾虑。目前，GPS，GIs在我区道路运输业中的推广工作主要存在以下阻碍因素：

1、GPS，GIs车载设备过于昂贵，增加了运输企业的应用成本。

2、认识不足。由于认识不足，运输企业在资金投入、人员安排等方面迟疑不决。

3、宣传上过于倚重监控，而轻视管理。造成运输企业、车主拒绝安装。

4、通信费用高。

5、效益尚不明显，尤其是直接的经济效益。至于有些运输企业或车主还提出这些问题，如GPS定位不准、GPS和移动通信网有盲区、速度测定不够准确和GPS通信卫星将来可能会收费等等，其实都是由于以上几大阻碍因素造成不愿推广而滋生出来的推托之辞。

工程测绘GPS测量技术的应用 篇6

关键词：GPS测量技术 定位系统 工程测绘 应用

1引言

GPS定位技术的自动化程度极高，且具有高度的精确度和广阔的应用潜力，引起了测量工作者的广泛关注。这种广阔的应用前景促使GPS定位技术在很短的时间内获得了迅速的发展。从最初的一个作业模式发展到现在的快速静态定位模式，为短基测量作业的发展提供了全新的发展思路，在很大程度上提高了GPS测量的工作效率。一对GPS测量系统在10km以内的短边上能够在5min之内接收比静态定位1-2h的定位结果，各大生产商都纷纷推出了GPS的测量新产品，即实时动态测量，是目前最为先进的GPS测量工具。随着GPS测量的基础理论研究的不断发展，相关设备也在不断地发展和完善，GPS测量技术也越来越成熟，测量功能和应用领域也在不断完善和扩大，这些发展进一步促进了GPS测量设备的价格持续走低，在操作上也变得越来越简便，使GPS测量更加自动化和实用化。

2GPS定位系统的特点

GPS定位系统作为目前全球范围内应用最广泛的导航定位系统，具有其他定位系统无可比拟的特点和优势，例如功能强大、用途广泛、定位的精确度高等。以下是对GPS 定位测量技术特点的详细介绍：

一、具有强大的功能和极其广泛的用途。GPS具有强大的功能，其应用不仅限于导航，近几年来在工程测绘方面的应用也取得了令人瞩目的成果。随着其理论研究的不断深入，该系统的应用领域也必将会进一步扩大。

二、具有很高的定位精准度。经过最新的研究测试表明，GPS对静态定位进行载波相位检测，在长度小于50km的基线上，定位的准确度高达1×10-6—2×10-6，这种定位的准确度是及其惊人的。并且随着观测技术以及数据处理方法的不断完善，其定位的精确度还有可能进一步提高。GPS定位的精确性不仅体现在静态定位体系中，对于动态定位方面，GPS技术也能够满足工程测绘技术人员的测量需要。

三、观测站之间不需要进行通视工作。良好的通视条件在传统的测量工作中是必不可少的，而且在原有通视条件的基础之上还要求有良好的图形结构。GPS定位系统所进行的测量工作不需要这些条件，仅仅要求站与站之间的空间视野要开阔，与卫星保持通视即可，摆脱了以往那些繁琐的工作程序，有效地提高了工作的效率，为测绘工作节约了大量的成本。这种优点还有利于工作人员灵活地选择工作地点，不必拘泥于一个地点。为了FPS测量工作的顺利进行和方便工作人员的测量，在布置观测站时要尽量在一个方向上，方便通视。

四、能够进行全天候的作业。GPS卫星的数量能够保证工作人员在地球的任一位置上进行测量工作。GPS相比于传统的测量技术，不易受天气的影响，能够在任何天气状况下进行测绘工作，这主要是由于GPS测绘技术完全革新了传统的测量理论，而且在发展自身理论研究的基础之上加强了与其他学科之间的交流，不同学科的互相渗透进一步促进了GPS技术在工程测绘中的应用。

3工程测绘中GPS测量技术的应用

3.1在精密工程方面中的应用

工程测绘工作包括对公正进行勘察设计和工程施工等，工作范围及其广泛，这些需要都使GPS测量技术应运而生。并且随着科学技术的发展和GPS定位技术理论的不断发展，GPS定位测量技术的精准度越来越高，操作上也越来越简便。如今GPS定位技术不仅广泛应用与导航系统中，还广泛地应用于桥梁、隧道等的工程测绘中，大大提高了测绘工作的精确程度，更加有利于精密工程的测绘工作。

3.2城市工程建设方面的应用

随着城市发展的速度越来越快，城市中的有些控制网络会因为使用年限的增长而出现损坏，严重阻碍了城市工程的测绘工作，严重阻碍了工程测绘的工作效率。这就要求测绘的技术人员要采取精确的控制手段进行测绘工作，重视测量效率的提高。在这种情况下，GPS定位系统正好满足了这种需求，不仅可以进行静态的测绘，还可以提高实时动态的测量工作，极大地缩短收集测量数据的时间，使测量工作更加精准。GPS定位技术的的应用在很大程度上促进了城市测绘工作的发展。

3.3虚拟现实技术的应用

精密的测绘工作在人工操作的情况下容易出现偏差，存在很大的隐患。在传统的工程测量工作中，由于科学技术不发达，主要通过人工进行测绘，大大降低了测量工作的准确度，甚至还存在着很大的安全隐患，安全事故的发生屡见不鲜。如何在工作的过程中不断提高测量的准确性是每一位测绘技术人员学要考虑的重大问题。随着GPS测绘技术的不断发展和日趋成熟，其模拟的工程测绘环境也越来越逼真，测绘的技术人员可以在这种虚拟的技术指导下完成一些难度系数较高的测量工作。当地形较为复杂时，测量技术人员可以通过GPS虚拟技术中的计算机绘图技术进行精准的工程测绘工作，在电脑上能进行同步的显示。在进行测量技术方案的实地执行时，要首先进实验演练，及时发现存在的问题，以保证测绘工作的科学合理。

3.4工程变形方面的应用

工程中的变形是在工程建设中的常见现象，例如建筑物的形变和地面的形变等。GPS定位测量系统技术能够对工程变形进行十分精确的检测，尤其是对三维定位具有很高的精准度，能够广泛地应用到工程变形的测量工作中。GPS定位系统的应用不仅能够实现监测的自动化还可以大大提高测量的精准度，避免了测绘工作中存在的诸多不利因素，在一定程度上提高了测绘工作的安全性。

3.5实时动态定位技术

实时动态定位技术作为GPS测量技术的一个全新突破，在公路的工程测绘中具有极其广阔的发展前景。在传统的定位模式或是GPS静态定位系统中都存在数据处理严重滞后的问题，这就使得测量数据的检核出现问题，难以保证施工的进度，容易造成返工率的增大。传统的测量模式下解决上述问题的办法就是延长观测时间，以确保测量数据的可靠性，但如此一来就大大降低了GPS测量的工作效率。实时动态定位测量技术的应用和推广就完全解决了这个难题。实时动态定位系统的组成包括基准站和流动站，通过在站与站之间建立畅通的无线数据通讯来对观测点进行实时的动态观测和连续观测。

4结语

随着科学技术的不断前进和发展，GPS测量技术在工程测绘中所起的作用将会越来越大，能够有效地提高测绘的精准度，提高测量工作的效率，对观测点进行更加时效性的测量，在很大程度上推动了工程测量技术的发展，使工程测量手段越来越自动化和先进化，不仅节约了大量的工作时间，显著提高了工作效率，大大减轻了技术人员的工作量，还有效地保证了测绘工作的质量。这些诸多优势进一步促进了GPS测量技术的基础理论的发展，为其广阔的应用前景奠定了更加坚实的基础。

参考文献

[1]李来鹏.工程测绘中GPS测量技术的应用.《城市建设理论研究（電子版）》.2013年25期

[2]王耀军.浅谈GPS定位技术在工程测绘中控制网的布设.《城市建设》 .2012年36期

GPS道路工程 篇7

1 全球定位系统的概念与特点分析

1.1 简述GPS与工作程序

(1) 简述GPS (全球定位系统) 。GPS全称“全球定位系统”, 属于高科技产物, 由地面监控系统 (包括三个注入站、一个主控站以及五个监控站) 与空间卫星群 (高约20 万公里的24 颗GPS卫星群) 组合而成, 是以人造地球卫星作为对象的导航系统。目前, 已经全面实现了高精度连续实施三维导航以及定位能力。主要利用双频接收机搜集数据, 将基准站搜集的信息传输移动站并实时处理。能够依据道路建设的具体情况, 选用导线形式进行平面控制测量。为了确保GPS测量精度, 需配备高质量无限通讯设备, 且数据处理系统较强, 才能便于道路工程控制测量。

(2) GPS工作程序图。GPS测量技术要求严格, 技术复杂, 需耗费较高的资金。因此, 在尽可能满足用户需求的前提下, 减少不同程度的人力资源、时间、经费等过度消耗。其工作流程如图1 所示。

1.2 GPS测量技术与常规测量特点分析

常规测量不同于GPS测量技术, 其具有四方面缺陷, 第一, 地点破坏严重:我国基础控制点大多数是20 世纪五六十年代完成的, 历经几十年, 一部分点由于缺乏相应的知识而出现人为破坏现象, 还有一部分点由于我国经济发展的需要而被损坏等。倘若选择该地区的点进行道路工程测量作业, 难以找到大于50 公里导线联测点[1]。第二, 兼容性问题:由于所搜集的起算点 (用于道路路线测量控制) 难以肯定是同系统, 混杂多个控制点, 例如军测、国测以及城市控制点, 无疑是测量系统兼容性的问题, 继而难以保证测量质量。第三, 超出规定范围:我国相关规范严格规定对于附和导线长、闭合及节点导线之间的长度, 尤其是高等级公路必须符合一级导线相关标准。如此, 导线闭合最长的长度必须≤ 10km等, 往往实际道路工程作业较难符合该要求, 常常超出规范要求之外。而GPS测量技术相比: (1) 具有极高的精确度:红外仪标称精度是5mm + 5ppm, 而普通双频GPS接收机基线解精度是5mm+ 1ppm, 前者接近GPS测量精度, 但是, GPS测量精度随着距离的增大, 其优势更为明显; (2) 三维坐标:不仅仅能够准确测定观测站的大地高程, 还能同时准确测定其平面位置, 提高精准的三维坐标, 大幅度提升测量质量水平; (3) 便于操作:如今, 观测员所使用的GPS接收机的操作日益简单且造型往小型化发展, 仅需对中与整平天线, 打开电源开关, 即可自动观测, 无疑其自动化程度极高, 善于借助于数据处理软件处理数据, 从而得到精准的测点三维坐标; (4) 用时短:选用快速静态定位法, 在GPS布设控制网时, 每观测站所用的时间处于30-40 分钟, 所用的时间更短; (5) 范围广, 不受外界环境因素限制, 能够自由选择合适地点进行观测, 因此, GPS测量技术用于测量道路工程是目前的趋势。

2 GPS在道路工程控制测量中的应用

2.1 GPS技术有助于完善道路控制网

依据全球定位系统测量规范相关要求, 控制点间距可设0.5 ~ 1km, 其等级依据道路工程的具体情况来确定。尤其针对高速公路而言, 所需等级要求极高, 一般是建立一级导线, 所以, 针对这一情况需将首极控制点交在这一等级。确定控制网等级后, 先选点, 尽可能选择使用方便及便于工作的点。可采取标石埋设严格做好现场点的标记工作, 紧接着依据仪器的精准度以及相关规范的具体要求进行实地检测, 再将精度、平差评定工作认真做好, 依据计算精度最终满足相关要求, 才完成测量。

2.2 静态全球定位系统测量技术的应用

在道路首极控制网中, 确定GPS点、路线选址后, 认真勘察路线的走向, 注意沿线查看能够使用的GPS点, 从而便于联测。沿路线两侧每隔5 至10 公里布设可通视GPS点。特别是进行GPS点、埋石工程作业的时候, 应该严格根据相关规范行扩展、联测。此外, 为了提高控制网的准确性, 需利用全站仪行附和导线法进行加密作业。依据道路工程的实际情况将GPS分为若干段, 每段能够独立进行导线测量工程作业, 保证每段导线均起始、终止至GPS点中。经过平差、导线点坐标计算把每一段导线所测量的数据信息输送至计算机当中, 再计算距离、角度平差, 得出实际结果。

2.3 应用GPS于我国道路施工工程放样

实施动态测量, 需应用RTK技术与GPS技术, 在基准站安放一台接收机, 从而实现卫星连续观测, 同时, 将所观测到信息借助于发射台传输信息于流动观测站。接收机在收到卫星信号时, 利用电台接受基准确性站传输的数据信息, 再借助于电子手簿依据相对定位的基本原理, 解开厘米极流动站动态的地理位置。在测量道路施工工程中, 正确应用RTK技术, 还能完成常规方法的中桩、放线以及中平等一系列作业, 无疑大幅度提升工作效率。第一, 基准确性站的确定, 可在路线控制点架设GPS接收机。同时, 还应在流动站测设路线点架设一台接收机为基准, 流动站测设路线点位进行燕打桩作业;第二, 严格依据缓和曲线要素、圆曲线半径、起始方位角以及交点坐标等路线参数, 采用路线计算程序将中桩的设计坐标解出, 由其坐标自微机传输电子手簿。第三, 输入参考点号, 在流动站测设操作下, 点击解算健, 电子显示屏能用时显示目前杆位至设计桩位的具体方位, 将杆位移动, 设计点重合于电子屏幕中显示的杆位, 再打桩写号。第四, 无纸化记录:桩位均按控制器记录键, 能够准确记录并存储于电子手簿中。

3 结束语

总而言之, 积极应用GPS于道路工程控制测量中, 能够大幅度减少资金、时间、人力的消耗。尤其适合地形复杂, 难以用传统测量法进行测量的地域。具有地域广, 操作快等多项优势, 不受外界环境、人为因素的印象, 能够大幅度提升道路工程测量的作业效率。

摘要：现阶段, GPS接收机迅速投入国内外市场, 在应用基础的应用与研究领域的开拓、软件和硬件的开发等多个方面, 均发展迅速。在测量道路工程工作中, GPS技术应用前景十分广阔。下文主要简单阐述GPS (全球定位系统) 的概念与特点, 重点研究全球定位系统在道路工程控制测量情况。

关键词：应用情况,道路工程,控制,GPS,测量技术

参考文献

GPS道路工程 篇8

关键词：道路工程,GPS,交通领域,应用

由于GPS自身具备的优越性, 即功能性强、操作便利、自动化以及智能化水平高, 其逐渐应用于各项社会现代化建设事业中。其具备全能性、全天候性以及全球性等特点, 可发挥导航定位、定时以及测速等方面的功效。就GPS而言, 其主要由空间部分、地面控制部分以及用户设备部分构成。本文针对GPS在道路工程交通运输领域中的GPS技术的特点进行分析, 其后针对GPS在道路交通运输领域中的应用策略予以阐述。

一、GPS测绘技术的基本特点

GPS即全球定位系统, 源自于20世纪70年代的美国提出的子午仪卫星导航定位技术, GPS作为一项全新的技术包含全天候性、全能性以及全球性等特点, 主要由环球通讯卫星、卫星接收装置构成硬件设备。就GPS工作原理而言, 其主要基于无线电卫星的拥有的精准定位导航系统, 可是实现用户精确地把握导航位置、时间以及三维坐标的目的[1]。国际上交通运输工程领域GPS得到广泛应用, 但我国关于GPS在交通运输方面的运用仍然处于初级阶段, 尚未形成规模。交通运输工程中GPS支持技术包括电子地图技术、智能导航技术以及无线通信技术三类。借助GPS卫星定位系统将与交通道路相关的信息发送至控制中心, 接收到的信息仅经过相关处理后朝各监控中心传输, 而监控中心对于道路运输情况的把控主要依靠电子地图实时进行。

二、道路工程交通运输及管理中GPS的应用

(一) GPS系统的网络化

交通运输逐渐朝着智能化方向发展, 因此, 需要依靠GPS技术网络化运行。将互联网技术与GPS技术相结合, 通过构建统一的信息控制平台的模式, 为道路工程交通运输领域获取实效性的数据信息服务[2]。对道路交通实行实时监测是保障交通运输工程良好运转的关键, 但受到各物流公司自主构建控制平台需要较高成本以及较高推广技术等因素的影响, 其难以达到良好运转的目的。而GPS技术的网络化不仅可在同一时间连接多个用户群体, 而且可以实时实地地查询用户数据, 并将相关操作简易化, 进而达到提高交通运输效率的目的。GPS精密定位可实现高程度的智能化和自动化监控, 可以快速、精确的收集数据从而确保道路工程交通运输的安全性以及准确性。

(二) GPS的导航作用

GPS导航不仅同用户之间存在密切联系, 而且是交通运输中最为直接的一种体验, 导航发展于GPS技术, GPS导航接收器在汽车、飞机以及轮船等多种运输工具中发挥导航作用, 其便于用于识别和区分道路[3]。GPS导航通过GPS接收器针对来自GPS卫星的信号予以接收, 其接收的信息至少来自于三颗卫星收集的实体且立体的数据, 进而对某一地方的准确时间以及经纬度等信息予以确定。导航定位精度的提高多依靠差分GPS技术, GPS导航可以满足合理规划交通线路的需求, 即道路网络日益密集的时代选择合理的道路可以满足有效节约运输时间以及成本的目的, 进而提高经济效益。采用GPS导航不仅可以实时跟踪交通工具, 而且可以语音指挥交通工具, 便于用户查询叫交通信息, 实时更新宾馆、停车场以及医院等信息, 可在一定程度上为用户提供更为便捷的服务。GPS导航可在紧急救援发挥重要的指导作用, 其主要是通过GPS导航、定位系统准确定位事故车辆的具体位置, 便于医护人员第一时间出现在抢救现场, 进而缩短抢救时间, 发挥重要的救助作用。

三、道路工程交通工程建设中GPS的运用

完善道路网络是道路工程交通运输的基础, GPS系统在道路工程建设运行中主要是通过工程控制网的建立以及航测外控点的测定进行, 其主要是因为GPS技术不同于常规方法, 其自身具有显著优越性[4]。一方面, 无需各测量站间的通视, 可更灵活地选择地点;另一方面, 高精准的定位, GPS技术在<50km道路基线上的相对定位精度高达12×10-6, 而道路基线为100-500km时高达10-6-10-7。此外, GPS技术测量可提供各站点三维立体坐标, 故无需耗费较长时间, 道路基线20km时测量约耗费5min左右时间, 可显著降低工作效率[5]。高等级公路建设多需穿越山脉或人口较少地区, 但受到路网线路多且长以及较少了解道路环境的影响, 常规测量手段无法准确测量, 但GPS技术自身拥有的高精度控制网可在一定程度上提供便利。由于GPS技术无需通视且具较高点位的精准度, 故能够有效将常规方法的中间环节予以减少, 广泛运用于桥梁以及隧道的建设。

四、结语

道路工程修建和交通运输中GPS技术具有显著的作用, 不仅可以有效提高传统测量方式无法提供的精准数据, 而且可以对道路施工以及车辆进行实时的监控, 便于焦勇运输的实施调控, 防止出现大面积拥堵情况。城市电子地图作为TCGIS系统可满三维立体真实模足城市道路环境的需求, 其不仅能够有效降低交通信号灯、交通标志以及路栏等信息的误差率, 而且可以有效指导城市交通控制进而为道路工程交通运输领域的发展提供保障。

参考文献

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[2]任彬.GPS在现代交通运输中的应用[J].天津航海, 2014, 28 (1) :63-64.

[3]莱蓬波, 任建兰.中国低碳交通运输体系构建的必要性及治理模式探讨[J].华东经济管理, 2012, 26 (4) :444-445.

[4]王雪.GPS与北斗卫星导航系统异同分析[J].科技创新导报, 2013, 11 (9) :43-44.

GPS道路工程 篇9

关键词：GPS高程,道路工程,测量

道路工程测量中的高程精度问题一直被测绘工作者高度关注。水准测量精度高, 但是工作量大、速度较慢。相对水准测量而言, EDM测高在效率上有所提高。理论与实验研究结果表明, 加设一些特定的观测措施时, EDM测高可以代替三、四等水准测量, 甚至精密水准测量。用EDM测高代替水准测量, 在理论上已经十分成熟, 但通过实践调查发现, 对于高程精度要求较高的工程, 道路建设部门现行的高程测量方法仍然是选择水准测量, 较少采用EDM测高。究其原因, 主要是现行的EDM测高, 要想获得高精度, 则须在操作或者观测条件上附加较多的限制条件, 使得效率的提高并不明显;而且影响:EDM测高精度的因素较多, 使其可靠性降低。近年来, 随着GPS-RTK技术的广泛应用, 尤其是多基站CORS (Continuous Operational Reference System, 艮口连续运行卫星定位服务综合系统) 在各城市的相继建立, 高程测量方法得到了有效扩展, 作业效率大大提高, 但由于高程异常变化复杂, 在不实测重力的情况下, 很难获得大地高与正常高的精确转换模型及其参数。所以, GPS高程的精度普遍不高。本文将针对GPS高程在道路工程测量中的应用展开研究。

1 GPS-RTK高程控制测量技术要求

在CORS未覆盖区域, 需进行常规GPS-RTK测量。即在基准站上设置1台GPS接收机, 连续观测所有可见卫星, 并将观测数据通过无线电传输设备, 实时地发送给用户观测站。在用户流动站上, 通过无线电接收设备接收基准站传输的观测数据, 然后根据相对定位原理, 实时地解算整周模糊度并计显示用户站的三维坐标及其精度。RTK平面控制点按精度划分等级为:一级控制点、二级控制点、三级控制点。RTK高程控制点按精度划分等级为等外高程控制点。一级、二级、三级平面控制点及等外高程控制点, 适用于布设外业数字测图和摄影测量与遥感的控制基础, 可以作为图根测量、像片控制测量、碎部点数据采集的起算依据。

2 GPS-RTK高程应用分析

某测区为城乡结合部, 多为旱地、沟渠, 地面起伏不大, GPS接收信号很好, 适合进行GPS测量。现需要对该区域进行道路勘测设计。进行GPS-RTK作业时, 选取区域附近的高精度且可靠性高的城市基本控制点作为起算点, 位置分布均匀并将测区包围其中, 利用高程异常拟合系统求得拟合参数。选取20个测区图根控制点的GPS拟合高程与四等水准联测控制点高程数据进行比较, 见下表。

从表的结果显示, 当地势较平坦时, GPS-RTK拟合高程精度完全可以满足图根控制测量。

3 结语

本文主要介绍了GPS-RTK在道路工程中的应用。不同的测量方式具有不同的应用条件和数据精度, 通过研究得出以下结论:

(1) CORS-RTK测量操作简单, 效率高, 但其高程精度具有一定的不稳定性。为保证稳定的高程精度, 应把点位选在较开阔的地方且在良好的观测时段进行观测。例如通常上午的观测精度较下午好。此外, 进行数据处理时, 可以选择加权法或者均值法进行处理。CORS-RTK是借助精化的似大地水准面来计算高程异常, 当外业观测条件较好时, 可以达到四等精度;

(2) GPS静态相对定位测量是建立平面控制网的主要方法, 为充分利用其高程信息, 需要进行高程异常拟合, 当GPS水准点数量足够、精度高且分布较均勻时, 高程异常拟合精度可以达到四等;

(3) GPS-RTK作为前两种测量方法的补充, 地势平坦时, 精度能够达到图根精度。

(4) 值得注意的是, 当测区周围较多建筑物或者树木遮挡时, 可能导致无法进行GPS测量。此时应采用导线测量或其它形式。所以, 实际工程中, 应将GPS测量和其他统测量方式合理配合使用, 以达到最高效率。

综上, GPS高程精度很大程度上受外业观测环境影响, 其包括卫星的个数, 电离层的活跃度等。当外业观测环境良好时, 选择合适的高程异常拟合模型进行拟合, GPS高程精度基本能够满足其在道路工程中的应用。

参考文献

GPS道路工程 篇10

GPS (Global Positioning System) -全球定位系统, GPS技术是从20世纪70年代由美国开始研制的最早应用于军事部门的新一代卫星导航定位系统。它是一种以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统, GPS具有全球性、全能性、全天候、实时性和连续性的精密三维定位导航功能, 并且具有良好的保密性和抗干扰性。由此GPS以其简单高效的特点被广泛的应用于测绘技术领域与道路工程测量、海洋测量以及导航等领域, 并取得了显著的成效。实践证明, GPS技术在缩短工期和设计灵活性及降低成本等方面, GPS技术较常规的测量技术具有较多的优越之处。

1 GPS技术简介

全球定位系统 (GPS) 是美国第二代卫星定位系统。GPS接收机是由由24领卫星组成, 其中包括21颗工作卫星和2颗备用卫星, 并均匀的分布在6个近似圆形的轨道上。各个轨道平面之间的倾角为55, 平均运行周期为11小时58分。一般情况下能同时观测到6颗卫星, 最多时可到9颗卫星。

GPS定位原理类似于传统的后方交会原理。如果已知空间GPS卫星的具体位置。如果仅需确定测站点的三维坐标则GPS接收机只需要继续接收3颗GPS卫星发射出的卫星信号。也就是取得卫星到测站点的几何直线距离, 就可以根据后房交会的原理确定测站点的三维坐标。但实际中因为造价或工程费用的原因, GPS接收机中的时钟精度是有限的, 同时与GPS时间相比有较大的偏差, 所以就需要将这一时间作为待定的参数, 将其与待定空间参数结合并就解, 因此最少需要4颗全站仪卫星。

2 GPS在道路桥梁工程测量中的应用

近年来, 随着GPS定位技术的不断发展与完善, 道路工程测量技术发生了革命性的变革, GPS技术为道路工程测量提供了崭新的技术方法和手段。以GPS技术为依据的高速度、高效率、高精度的GPS相关技术, 正逐渐取代传统的用于道路工程测量中的测角、测距、测高程为主体的地面测量定位技术。与此同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间, 定位方法已从传统的静态扩展到动态, 定位服务领域已从传统的导航和测量领域扩展到当今国民经济建设的广阔领域。

当今, 我国GPS定位技术的应用已深入各个领域, 例如:GPS技术已普遍应用到国家大地水准网、城市高程控制网、道路工程控制网的建立与改造中, 同时在石油勘探、通信线路、高速公路、地下铁路、建筑变形、隧道贯通、大坝监测、地震的形变监测等也已广泛的使用全站仪定位-GPS技术。同时随着GPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的不断发展, 单点定位精度不断提高, GPS技术不仅在工程方面应用广泛, 在导航、石油物探点定位、运载工具实时监控、地质勘查剖面测量等领域将有更加广泛和优越的应用前景。

2.1 GPS在道路建设工程控制网中的应用

道路工程控制网是道路工程建设、管理和维护的基础, 其精度要求与道路工程项目的性质及规模关系密切。常规的方法多采用边角控制网进行布设。而利用GPS定位的方法建立道路工程控制网, 具有点位选择限制少, 作业时问短, 工程费用低及成果精度高等特点。且GPS定位方法可用于建立道路工程首级控制网, 及变形监测控制网、工程勘探、道路施工控制网及隧道等地下工程控制网的布设等等。为保证工程的精度GPS定位方法通常采用载波相位静态差分技术。以保证工程数据精度能够达到毫米级别。

2.2 GPS在工程变形监测中的应用

变形监测技术主要应用于监测大桥、高层建筑等建筑物及构筑物的地基沉降、位移及其整体的倾斜状况等。变形监测工作的特点是被监测建筑物的尺寸比较大, 监测环境复杂且对监测技术的要求比较高。传统常规的监测技术是应用水准测量的方法, 监测地基的沉降情况。传统技术是应用小角度测量方法。投点法及视准线法监测地基的沉降位移和及整体的倾斜状况。当今GPS技术也可应用在变形监测领域, 通常我们通过建立高兴度的GPS监测网, 得到毫米级季度的嘴对平面位移与相对竖直监测数据, 然后通过利用全站仪进行监测对比。实践表明GPS技术可以完全取代高精度的边交网控制测量, 且精度相对较高。因此在有条件的情况下, 利用GPS控制网更加方便快捷。

3 GPS技术应用在道路桥梁工程测量的优点

3.1 GPS技术用途广泛:

GPS技术可应用于国民经济多个领域。在工程测量领域里, GPS定位系统可应用于大地测量、地壳板块运动监测、工程施工、道路桥梁建设等领域, 可以应用于建立各种工程监测网及进行各种繁琐的工程测量等。进行各种工程测繁等。自动变形监测系统、工程施工的自动控制系统是未来GPS技术的在工程测量中的研究方向之一。

3.2 利用GPS技术在进行线路测量时不受天气状况的影响

GPS测量技术采用的是卫星定位原理, 可以再任何的时间地点连续的进行观测工作, 且可以在视线不佳的天气或夜间进行观测不受天气状况的影响。该优点是传统的光学测量仪器无法比拟的。

3.3 GPS技术定位精度高

利用GPS进行测量其精度较传统方法要提高很多。其中、短距离精度可达毫米级。其中大型建筑物、构筑物变形监测如果采用特殊的观测手段方法和适当数据处理模型和软件后。其平面精度可达到亚毫米级。

3.4 GPS技术应用到工程测量中工作效率高

GPS技术对测量的数据具有存储功能, 通过计算机连接和绘图软件可以直接将测量的数据结构生成平面图和断面图, 从而大大减小了绘图的工作量, 提高了工作效率。实践表明, GPS应用在道桥工程测量中可大大提高工作效率, 简化传统的测量程序, 从而大大的缩短了测量时间。利用GPS控制网进行选点其灵活度高, 布网方便, 基本不受通视、网形的限制, 特别是在地形复杂、通视困难的测区, 利用GPS技术其优越性更加明显。

4 结束语

综上, 应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程等领域具有显著地优势。在道路桥梁工程领域, GPS技术其自身独有的强大功能, 充分显示了它在工程领域实际工程测量工作中较常规控制测量手段起具有更大的适应性和优越性。但也同时存在着一些不足, 随着科技的发展和进一步的研究GPS的强大功能将不断完善。GPS技术将在国民经济的更多领域得到广泛的应用。

摘要：GPS技术由于其高精度、全天候、经济性的特点, 目前在大地测量与道路工程测量等领域已经得到广泛的应用。文章主要通过介绍GPS应用技术的原理与发展, 与GPS技术的优越性等特点, 并结合自己的工作经验对GPS技术应用在道路工程测量的相关领域进行分析探讨。

关键词：GPS-全球定位系统,道路桥梁,工程测量

参考文献

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[4]黄声享, 韩英起.GPS在测量工程中的应用[M].测绘出版社, 2007.

浅析GPS道路测量 篇11

随着我国国民经济的快速增长, 高等级公路建设、城市道路及公路改建工程迎来前所未有的发展机遇, 这对勘测设计提出了更高的要求, 随着公路设计行业软件技术和硬件设备的发展, 公路设计已实现CAD化, 有些软件本身还要求提供地面数字化测绘产品的支持。建立勘测、设计、施工、后期管理一体化的数据链, 减少数据转抄、输入等中间环节, 是公路勘测设计“内外业一体化”的要求, 也是影响高等级公路设计技术发展的“瓶颈”所在。目前, 公路勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备, 但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制, 作业强度大, 且效率低, 大大延长了设计周期。勘测技术的进步在于设备引进和技术改造, 在目前的技术条件下引入GPS技术应当是首选。当前, 用GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测理, 为勘测阶段测绘带状地形图、路线平面、纵面测量提供依据;在施工阶段为桥梁, 隧道建立施工控制网, 这仅仅是GPS在公路测量中应用的初级阶段, 其实, 公路测量的技术潜力蕴于RTK (实时动态定位) 技术的应用之中, RTK技术在公路工程中的应用, 有着非常广阔的前景。

2 GPS技术的发展

相对测地定位是利用L1和L2载波相位观测值实现高精度测量, 其原理是采用载波相位测量局域差分法:在接收机之间求一次差, 在接收机和卫星观测历元之间求二次差, 通过两次差分计算解算出待定基线的长度;求解整周模糊度是其关键技术, 根据算法模型, 设计了静态、快速静态以及RTK等作业模式。静态作业模式主要用于地壳变形观测、国家大地测量、大坝变形观测等高精度测量;快速静态测量以其高效的作业效率与厘米级精度广泛应用于一般的工程测量;而RTK测量以其快速实时, 厘米级精度等特点广泛应用于数据采集 (如碎部测量) 与工程放样中。

GPS测地型接收设备是实现测地定位的基本条件, 接收机有单频与双频之分, 双频机能以L2观测值修正电离层折射影响, 最适宜于中、长基线 (大于20 km) 测量, 具有快速静态测量的功能, 可升级为RTK功能;单频机适宜于<20 km的短基线测量, 对于一般工程测量具有良好的性价比。

3 传统测量与RTK测量技术的比较

3.1 各种控制测量

传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测, 不仅费工费时, 要求点间通视, 而且精度分布不均匀, 且在外业不知精度如何, 采用常规的GPS静态测量、快速静态方法, 在外业测设过程中不能实时知道定位精度, 如果测设完成后, 回到内业处理后发现精度不合要求, 还必须返测, 而采用RTK来进行控制测量, 能够实时知道定位精度, 如果点位精度要求满足了, 用户就可以停止观测了, 而且知道观测质量如何, 这样可以大大提高作业效率。若把RTK用于公路控制测量则不仅可以大大减少人力强度、节省费用, 而且大大提高工作效率, 测一个控制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。

3.2 地形测图

过去测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点, 然后在图根控制点上架设全站仪或经纬仪配合小平板测图, 现在发展到外业用全站仪和电子手簿配合地物编码, 利用大比例尺测图软件进行测图, 甚至于发展到最近的外业电子平板测图等等, 都要求在测站上测四周的地形地貌等碎部点, 这些碎部点都与测站通视, 而且一般要求至少2~3人操作, 需要在拼图时一旦精度不合要求还得到外业去返测。现在采用RTK时, 仅需一人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上几秒钟, 并同时输入特征编码, 通过手簿可以实时知道点位精度, 把一个区域测完后回到室内, 由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图。

4 GPS测量的特点

GPS系统是目前导航定位领域应用最为广泛的系统, 可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。GPS测量主要特点如下。

4.1 功能多、用途广

GPS系统不仅可以用于测量、导航, 还可用于测速、测时。测速的精度可达0.1 m/s, 测时的速度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。

4.2 定位精度高

一般双频GPS接收机基线解精度为5 mm+1 ppm, 而红外仪标称精度为5 mm+5 ppm, GPS测量精度与红外仪相当, 但随距离的增长, GPS测量优越性愈加突出。大量试验证明, 在小于50 km的基线上, 其相对定位精度可达12×10.6, 而在100~500 km的基线上可达10.6~10.7。

4.3 实时定位

利用全球定位系统进行导航, 即可实时确定运动目标的三维位置和速度, 可实时保障运动载体沿预定航线运行, 亦可选择最佳路线。特别是对军事上动态目标的导航, 具有十分重要的意义。

4.4 动态定位

测量前需要在一控制点上静止观测数分钟 (有的仪器只需2~10 s) 进行初始化工作, 之后流动站就可以按预定的采样间隔自动进行观测, 并连同基准站的同步观测数据, 实时确定采样点的空间位置。

5 结语

GPS在公路勘测中的应用, 对道路的勘测手段和作业方法产生了革命性的变革, 极大地提高了勘测精度和勘测效率。特别是实时动态 (RTK) 定位技术在公路勘测、施工和后期养护、管理方面有着广阔的应用前景, 为我国国民经济发展带来可观的经济效益。

摘要：介绍RTK技术的发展由来, 对传统测量技术与RTK测量技术作比较, 并介绍RTK技术在公路测量中的应用。