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摘要：随着我国经济的发展，道路与桥梁的大规模建设，对GPS应用研究的逐步深入，GPS在公路勘测设计中有着不可替代的地位.GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
关键词：公路测量 GPS
由于国家公路与桥梁的快速发展,单位购买了GPS,下面就个人的使用感受做出总结:
一、GPS与测量
全球定位系统(GPS)是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。GPS具有全天候提供高精度的连续实时三维导航、定位能力。自1980年第一台商用GPS接收机问世以来,随着GPS工作卫星的不断入轨和GPS接收机性能的不断提高和改进,GPS测量技术已广泛应用于我国国民经济建设的各个部门。
在测量领域，GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、以及地形测量等各个方面，尤其是实时动态（RTK）定位技术在公路测量中蕴含着巨大的技术潜力。
二、在公路勘测设计中GPS的重要地位
1常规测量方法的缺陷
(1)规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定，一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。这样，导线附合或闭合长度最长不得超过10公里，结点导线结点间距不能超过附合导线长度的0.7倍。这种要求一般在实际作业中难以达到，往往出现超规范作业。
(2)搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统，往往国测、军测、城市控制点混杂一起，这就存在系统间的兼容性问题，如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。
(3)国家大地点破坏严重，影响测量作业。由于国家基础控制点，大多为五六十年代完成，经过30多年，有些点由于经济建设的需要被破坏，有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在50公里以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。
(4)地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般路线的控制点要求布设在距路线的300米范围内。由于通视的原因，这一条件难以满足，甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区，根本无法实施常规控制测量。
(5)对于长大隧道，常规测量长大隧道、特大桥等构造物一般要求测量等级在四等以上。用常规测量方法，往往采用增加测回数，延长观测时间等费时、费工的方法来设法提高精度。
长大隧道、特大桥多为地形复杂困难地带，进行常规控制测量，为通视和网形，往往砍伐工作量相当大，这样测设费用很大，作业艰苦。
利用GPS测量能克服上述列举的缺陷，并提高作业的效率，减轻劳动强度，保证了高等级公路测设质量。
GPS测量的优点
1.工程控制测量。用GPS静态测量沿项目建立带型控制网，由于点与点之间不必要求通视，而且RTK动态测量覆盖距离较远，故控制点选点只须地形开阔，不再受距中线距离限制。对于高等级公路要求达到一级导线要求。GPS静态控制的精度可以轻松使测量更简便易行。
2.绘制大比例地形图。高等级公路选线多是在大比例尺（通常是1:2000或1:1000）带状地形图上进行，用传统方法测图，先要加密控制网，然后进行碎部测量，绘制成大比例尺地形图。其工作量大、速度慢，花费时间长。在GPS静态建立的控制网基础上，用GPS动态测量采集碎部点的数据。其采集速度相当快，在室内把碎部点属性信息输入计算机，即可由绘图软件成图，大大降低了测图的难度，既省时又省力。
3.公路中线测设。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后，需将公路在地面标定出来。采用RTK动态GPS测量，只需将中线路线编辑好输入GPS接收机中，系统就会自动显示RTK所处位置桩号及坐标。使不规则加桩无须计算，根据地形任意加桩。而且RTK测站始终保持相对误差，不会产生累积误差，使各点放样精度趋于一致。
4.公路纵、横断面测量。公路中线确定后，利用中线桩点坐标，通过绘图软件，即可给出路线纵断面和各桩点的横断面。由于所用数据都是测绘地形图时采集来的，因此不需要再到现场进行纵、横断面测量。从而大大减少了外业工作。如果需要进行现场断面测量时，也可采用实时GPS测量。与传统方法相比，在精度、经济、实用各方面都有明显的优势。
5.施工测量。实时GPS系统既有良好的硬件，也有极丰富的软件可选择。施工中对点、线、面以及坡度等放样均很方便、快捷。精度可达到厘米级。
6.GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样，是GPS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下，往往由于这些地区地形条件的限制，实施常规的几何水准测量有困难，GPS高程测量无疑是一种有效的手段。
在我单位购买GPS以后的多个道路桥梁工程测量中，GPS都发挥了巨大的作用，已经成为我所在公路勘测设计院必不可少的测量工具。
三、GPS在公路桥梁建设发展中的美好未来
GPS作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制，非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。减少野外砍伐工作量，提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下，往往由于这些地区地形条件的限制，实施常规的几何水准测量有困难，GPS高程测量无疑是一种有效的手段.
总之，为了提高公路建设的科技含量，以促进公路建设的发展。在公路建设领域GPS卫星定位技术未来值得我们研究和期待.
结论: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，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。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。GPS技术在隧道测量中也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。
参考文献：
1.《GPS测量原理》徐绍铨、张华海、杨志强、王泽民编著
2.工程测量学张正禄武汉大学出版社
3.GPS技术在公路勘测设计中的应用刘峻中国新技术企业
关键词：公路测量 GPS
由于国家公路与桥梁的快速发展,单位购买了GPS,下面就个人的使用感受做出总结:
一、GPS与测量
全球定位系统(GPS)是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。GPS具有全天候提供高精度的连续实时三维导航、定位能力。自1980年第一台商用GPS接收机问世以来,随着GPS工作卫星的不断入轨和GPS接收机性能的不断提高和改进,GPS测量技术已广泛应用于我国国民经济建设的各个部门。
在测量领域，GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量、以及地形测量等各个方面，尤其是实时动态（RTK）定位技术在公路测量中蕴含着巨大的技术潜力。
二、在公路勘测设计中GPS的重要地位
1常规测量方法的缺陷
(1)规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规定，一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。这样，导线附合或闭合长度最长不得超过10公里，结点导线结点间距不能超过附合导线长度的0.7倍。这种要求一般在实际作业中难以达到，往往出现超规范作业。
(2)搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统，往往国测、军测、城市控制点混杂一起，这就存在系统间的兼容性问题，如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。
(3)国家大地点破坏严重，影响测量作业。由于国家基础控制点，大多为五六十年代完成，经过30多年，有些点由于经济建设的需要被破坏，有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在50公里以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。
(4)地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般路线的控制点要求布设在距路线的300米范围内。由于通视的原因，这一条件难以满足，甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区，根本无法实施常规控制测量。
(5)对于长大隧道，常规测量长大隧道、特大桥等构造物一般要求测量等级在四等以上。用常规测量方法，往往采用增加测回数，延长观测时间等费时、费工的方法来设法提高精度。
长大隧道、特大桥多为地形复杂困难地带，进行常规控制测量，为通视和网形，往往砍伐工作量相当大，这样测设费用很大，作业艰苦。
利用GPS测量能克服上述列举的缺陷，并提高作业的效率，减轻劳动强度，保证了高等级公路测设质量。
GPS测量的优点
1.工程控制测量。用GPS静态测量沿项目建立带型控制网，由于点与点之间不必要求通视，而且RTK动态测量覆盖距离较远，故控制点选点只须地形开阔，不再受距中线距离限制。对于高等级公路要求达到一级导线要求。GPS静态控制的精度可以轻松使测量更简便易行。
2.绘制大比例地形图。高等级公路选线多是在大比例尺（通常是1:2000或1:1000）带状地形图上进行，用传统方法测图，先要加密控制网，然后进行碎部测量，绘制成大比例尺地形图。其工作量大、速度慢，花费时间长。在GPS静态建立的控制网基础上，用GPS动态测量采集碎部点的数据。其采集速度相当快，在室内把碎部点属性信息输入计算机，即可由绘图软件成图，大大降低了测图的难度，既省时又省力。
3.公路中线测设。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后，需将公路在地面标定出来。采用RTK动态GPS测量，只需将中线路线编辑好输入GPS接收机中，系统就会自动显示RTK所处位置桩号及坐标。使不规则加桩无须计算，根据地形任意加桩。而且RTK测站始终保持相对误差，不会产生累积误差，使各点放样精度趋于一致。
4.公路纵、横断面测量。公路中线确定后，利用中线桩点坐标，通过绘图软件，即可给出路线纵断面和各桩点的横断面。由于所用数据都是测绘地形图时采集来的，因此不需要再到现场进行纵、横断面测量。从而大大减少了外业工作。如果需要进行现场断面测量时，也可采用实时GPS测量。与传统方法相比，在精度、经济、实用各方面都有明显的优势。
5.施工测量。实时GPS系统既有良好的硬件，也有极丰富的软件可选择。施工中对点、线、面以及坡度等放样均很方便、快捷。精度可达到厘米级。
6.GPS高精度高程测量同高精度的平面测量一样，是GPS测量应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下，往往由于这些地区地形条件的限制，实施常规的几何水准测量有困难，GPS高程测量无疑是一种有效的手段。
在我单位购买GPS以后的多个道路桥梁工程测量中，GPS都发挥了巨大的作用，已经成为我所在公路勘测设计院必不可少的测量工具。
三、GPS在公路桥梁建设发展中的美好未来
GPS作业有着极高的精度。它的作业不受环境和距离限制，非常适合于地形条件困难地区、局部重点工程地区等。它不受人为因素的影响。整个作业过程全由微电子技术、计算机技术控制，自动记录、自动数据预处理、自动平差计算。RTK能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技术非常适合路线、桥、隧勘察。它可以直接进行实地实时放样、中桩测量、点位测量等。减少野外砍伐工作量，提高作业效率。一般GPS测量作业效率为常规测量方法的3倍以上。在当前高等级公路逐渐向山岭重丘区发展的形势下，往往由于这些地区地形条件的限制，实施常规的几何水准测量有困难，GPS高程测量无疑是一种有效的手段.
总之，为了提高公路建设的科技含量，以促进公路建设的发展。在公路建设领域GPS卫星定位技术未来值得我们研究和期待.
结论: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，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。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。GPS技术在隧道测量中也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。
参考文献：
1.《GPS测量原理》徐绍铨、张华海、杨志强、王泽民编著
2.工程测量学张正禄武汉大学出版社
3.GPS技术在公路勘测设计中的应用刘峻中国新技术企业