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摘要：定位系統(tǒng)GPS是美國陸海空三軍聯(lián)合研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，作為新一代衛(wèi)星導航和定位系統(tǒng)，不僅具有良好的抗干擾性和保密性，且具有性、全天候、連續(xù)性、實時性的精密三維導航與定位能力，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。

關鍵詞：GPS；RTK；公路測量

隨著科學技術發(fā)展，GPS技術步入公路行業(yè)。我經(jīng)過六年對GPS測量的使用情況作以下淺談：

一、GPS測量簡介

定位系統(tǒng)GPS是美國陸海空三軍聯(lián)合研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，作為新一代的衛(wèi)星導航和定位系統(tǒng)，不僅具有良好的抗干擾性和保密性，而且具有性、全天候、連續(xù)性、實時性的精密三維導航與定位能力，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS應用的兩個方面，對常規(guī)測量而言相對測地定位是主要的應用方式。

定位系統(tǒng)是美國研制并投入使用的衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。在測量領域，GPS系統(tǒng)已廣泛用于大地測量、工程測量、以及地形測量等各個方面，尤其是實時動態(tài)（RTK）定位技術在公路測量中蘊含著巨大的技術潛力。

二、GPS技術在公路測量中的應用前景

目前公路勘測中雖已采用電子全站儀等*儀器設備，但常規(guī)測量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制，作業(yè)強度大，且效率低，大大延長了設計周期。利用GPS測量能克服上述列舉的缺陷，并提高作業(yè)的效率，減輕勞動強度，保證了各級公路測設質(zhì)量。相對于以往測量來說，GPS測量主要有以下特點：

①測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。GPS這一特點，使得選點更加靈活方便。

②定位精度高。一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm，GPS測量精度與紅外儀相當，但隨著距離的增長，GPS測量*性愈加突出。

③觀測時間短。在小于20km的短基線上，快速相對定位一般只需5min觀測時間即可。

④提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可精確測定觀測站的大地高程。

⑤操作簡便。GPS測量的自動化程度很高，在觀測中測量員的主要任務是安裝并開關儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，而其他觀測工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

當前，公路測量的技術潛力蘊于RTK（實時動態(tài)定位）技術的應用之中，RTK技術在公路工程中的應用，有著非常廣闊的前景。

三、RTK技術在公路測量中的應用

3.1實時動態(tài)（RTK）定位技術簡介：是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS（RTK）技術，它是GPS測量技術發(fā)展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的應用前景。，無論靜態(tài)定位，還是動態(tài)定位等定位模式，由于數(shù)據(jù)處理滯后，所以無法實時解算出定位結果，而且也無法對觀測數(shù)據(jù)進行檢核，這就難以保證觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在實際工作中經(jīng)常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。解決這一問題的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數(shù)據(jù)的可靠性，這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。實時動態(tài)定位（RTK）系統(tǒng)由基準站和流動站組成，建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的保證。實時動態(tài)（RTK）定位有靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種測量模式，兩種定位模式相結合，在公路工程中的應用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監(jiān)理和GIS（地理信息系統(tǒng)）前端數(shù)據(jù)采集。

3.2應用。的RTK技術在公路測設中具備以下幾個功能和作用：

①繪制大比例尺地形圖。高等級公路選線多是在大比例尺（1：1000或1：2000）帶狀地形圖上進行。用傳統(tǒng)方法測圖，先要建立控制點，然后進行碎部測量，繪制成大比例尺地形圖。這種方法工作量大，速度慢，花費時間長。用實時GPS動態(tài)測量可以克服這個缺點，只需在沿線每個碎部點上停留一兩分鐘，即可獲得每點的坐標、高程。結合輸入的點特征編碼及屬性信息，構成帶狀所有碎部點的數(shù)據(jù)，在室內(nèi)即可用繪圖軟件成圖。由于只需要采集碎部點的坐標和輸入其屬性信息，而且采集速度快，因此大大降低了測圖難度，既省時又省力，非常實用。

②道路中線放樣。設計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將公路中線在地面上標定出來。采用實時GPS測量，只需將中樁點坐標輸入到GPS電子手簿中，系統(tǒng)軟件就會自動定出放樣點的點位。由于每個點測量都是獨立完成的，不會產(chǎn)生累計誤差，各點放樣精度趨于一致。

③道路的橫、縱斷放樣和土石方量計算。縱斷放樣時，先把需要放樣的數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中，生成一個施工測設放樣點文件，并儲存起來，隨時可以到現(xiàn)場放樣測設；橫斷放樣時，先確定出橫斷面形式（填、挖、半填半挖），然后把橫斷面設計數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中（如邊坡坡度、路肩寬度、路幅寬度、超高、加寬、設計高），生成一個施工測設放樣點文件，儲存起來，并隨時可以到現(xiàn)場放樣測設。同時軟件可以自動與地面線銜接進行“戴帽”工作，并利用“斷面法”進行土方量計算。通過繪圖軟件，可繪出沿線的縱斷面和各點的橫斷面圖來。因為所用數(shù)據(jù)都是測繪地形圖時采集而來的，不需要到現(xiàn)場進行縱、橫斷面測量，大大減少了外業(yè)工作。而且必要時，可用動態(tài)GPS到現(xiàn)場檢測復合，這與傳統(tǒng)方法相比，既經(jīng)濟又實用。

3.3RTK技術的優(yōu)點：

①實時動態(tài)顯示經(jīng)可靠性檢驗的厘米級精度的測量成果（包括高程）。

②擺脫了由于粗差造成的返工，提高了GPS作業(yè)效率。

③作業(yè)效率高，每個放樣點只需要停留1-2s，流動站小組作業(yè)，每小組（3-4人）可完成中線測量5-10km，其精度和效率是常規(guī)測量所的。

④在中線放樣的同時完成中樁抄平工作。

⑤應用范圍廣，可以涵蓋公路測量（包括平、縱、橫），施工放樣，監(jiān)理，竣工測量，養(yǎng)護測量，GIS前端數(shù)據(jù)采集諸多方面。

⑥如輔助相應的軟件，RTK可與全站儀聯(lián)合作業(yè)，充分發(fā)揮RTK與全站儀各自的優(yōu)勢。

信息標題：GPS技術在公路外業(yè)測量中的應用

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