GPS在道路工程控制測(cè)量中的應(yīng)用初探

摘 ?要：作為道路工程施工中的關(guān)鍵所在，控制測(cè)量工作具有一定的困難性和復(fù)雜性。在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下對(duì)控制測(cè)量要求愈發(fā)提高，導(dǎo)致傳統(tǒng)控制測(cè)量方式不再適用于現(xiàn)代化道路工程建設(shè)之中。而GPS技術(shù)的應(yīng)用，在便捷性、精準(zhǔn)度等方面取得較大優(yōu)勢(shì)。也正以此，GPS技術(shù)成為道路工程控制測(cè)量中首選技術(shù)?；诖?，本文針對(duì)道路工程控制測(cè)量中GPS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：GPS;應(yīng)用;控制測(cè)量;道路工程

所謂GPS技術(shù)，又被稱之為全球定位系統(tǒng)，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，得到不斷的升級(jí)和優(yōu)化，并且在工程測(cè)量、地圖測(cè)繪、定位導(dǎo)航、地形測(cè)量等領(lǐng)域取得良好的應(yīng)用成效。而在現(xiàn)代道路工程控制測(cè)量中，通過(guò)對(duì)GPS技術(shù)的強(qiáng)化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)控制層測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)性、測(cè)量過(guò)程便捷性的提升。與此同時(shí)，GPS技術(shù)所具備的動(dòng)態(tài)性、高精度性和全天候性促使控制測(cè)量工作的開(kāi)展?jié)M足于現(xiàn)代化道路工程施工建設(shè)。所以，對(duì)GPS技術(shù)在道路工程控制測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行分析研究具有現(xiàn)實(shí)意義。

一、GPS技術(shù)概述

（一）GPS技術(shù)機(jī)理分析

GPS的衛(wèi)星系統(tǒng)三維定位功能為主要基礎(chǔ)技術(shù)，針對(duì)GPS系統(tǒng)構(gòu)成而言，主要包括兩部分，一是天空中的衛(wèi)星群，是由數(shù)十個(gè)GPS衛(wèi)星將共同組成，二是地面監(jiān)控系統(tǒng)，具體包括地面主控站、地面通信輔助系統(tǒng)、地面監(jiān)測(cè)站以及地面注入站等[1]。在GPS技術(shù)具體應(yīng)用過(guò)程中，用戶可以基于對(duì)接收機(jī)和數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS系統(tǒng)的有效連接，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)道路工程中坐標(biāo)的精準(zhǔn)獲取。此外，GPS技術(shù)在硬件設(shè)備方面，所占用的提及相對(duì)較小，并且用戶在實(shí)際使用過(guò)程中沒(méi)有較多的限制，所以促使其數(shù)據(jù)獲取的精準(zhǔn)性得到大幅度提高。

（二）GPS技術(shù)特征分析

在現(xiàn)階段道路工程中，GPS技術(shù)的應(yīng)用具備以下特征：1.定位精確度非常高，在具體技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，其雙頻接收機(jī)的應(yīng)用相較于紅外儀設(shè)備，在長(zhǎng)距離測(cè)量過(guò)程中精確度絲毫不落于下風(fēng);2.通過(guò)對(duì)GPS技術(shù)的應(yīng)用，可以在提供精準(zhǔn)坐標(biāo)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)坐標(biāo)三維特征的提供;3.GPS技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)全天候作業(yè)，并且在具體工作運(yùn)行過(guò)程中，不會(huì)受到外界因素的影響;4.GPS技術(shù)的應(yīng)用對(duì)測(cè)站要去相對(duì)較低，不需要在實(shí)際工作過(guò)程中進(jìn)行彼此通視;5.在觀測(cè)速度方面，有著較大的優(yōu)勢(shì)，在正常條件背景下，運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行觀測(cè)，大約30分鐘左右就可以的得到精準(zhǔn)結(jié)果;6.GPS技術(shù)的應(yīng)用，在操作方面較為便捷和簡(jiǎn)單，僅需在具體工作過(guò)程中進(jìn)行天線的對(duì)中以及定位的選點(diǎn)即可，而其它操作均是電子系統(tǒng)而完成;7.GPS技術(shù)功能全面，在實(shí)際應(yīng)用中，不僅可以提供定位導(dǎo)航功能，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)時(shí)、測(cè)速等功能的提供，進(jìn)而為道路工程控制測(cè)量工作的開(kāi)展提供保障[2]。

二、GPS技術(shù)在控制測(cè)量工作中的應(yīng)用

相較于其它工程建設(shè)，公路工程具備曲折度高、寬度細(xì)以及長(zhǎng)度大等特點(diǎn)，這也導(dǎo)致控制測(cè)量工作難度加大[3]。無(wú)論是控制測(cè)量定位、數(shù)據(jù)精確性等方面，都有著更高的要求，而通過(guò)對(duì)GPS技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制測(cè)量效果的提升。

（一）選點(diǎn)布網(wǎng)

選點(diǎn)布網(wǎng)工作的開(kāi)展，是GPS技術(shù)在控制測(cè)量工作開(kāi)展的及關(guān)鍵基礎(chǔ)，具備較強(qiáng)的細(xì)節(jié)性和復(fù)雜性，所以在具體工作開(kāi)展過(guò)程中需提高重視度?；诖?，在實(shí)際施工過(guò)程中，需結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行工程數(shù)據(jù)的收集，具體包括道路工程項(xiàng)目的坐標(biāo)、區(qū)域以及系統(tǒng)資料收集。然后以此為依據(jù)在設(shè)計(jì)圖紙中將其參數(shù)進(jìn)行細(xì)致體現(xiàn)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)選點(diǎn)的精準(zhǔn)控制。然后，基于對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的掌握，對(duì)其點(diǎn)位進(jìn)行最終精準(zhǔn)性勘選。當(dāng)然，針對(duì)選點(diǎn)布網(wǎng)工作的開(kāi)展，必須秉承著以下原則開(kāi)展工作：1.選擇的點(diǎn)位必須在開(kāi)闊視野之內(nèi)，如若存在天空障礙物，需要注意切不可存在于點(diǎn)位的15度截角的空間之內(nèi);2.需要在具體選點(diǎn)工作過(guò)程中，進(jìn)行地質(zhì)地形的合理選擇，盡可能保證點(diǎn)位的選擇具備穩(wěn)定、牢固，盡可能避免在風(fēng)化巖、淤泥等位置進(jìn)行點(diǎn)位的選擇。當(dāng)然，也盡可能避免在陡峭的斜坡上進(jìn)行點(diǎn)位的選擇;3.點(diǎn)位必須處于交通較為便利的位置，其通視方向需要控制在兩個(gè)方向以上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)測(cè)量方式與GPS技術(shù)的有機(jī)結(jié)合;4.在進(jìn)行點(diǎn)位選擇過(guò)程中，需要注重對(duì)以下兩個(gè)方面的因素進(jìn)行考慮。一方面是工作人員在具體工作開(kāi)展中，必須重點(diǎn)考慮測(cè)量需求。而另一方面則是需要進(jìn)行接收機(jī)信號(hào)接收需求的分析。因?yàn)樯鲜鰞牲c(diǎn)因素在具體工作開(kāi)展過(guò)程中，存在一定的沖突性，所以需注重兩點(diǎn)之間的平衡;5.在GPS測(cè)量過(guò)程中，會(huì)受到多路徑效應(yīng)的影響。而之所以產(chǎn)生多路徑效應(yīng)，主要因素在于高功率電磁輻射以及大面積反射面[4]。所以工作人員需注意，在實(shí)際施工中應(yīng)注重對(duì)平靜水面、玻璃面等反射面進(jìn)行規(guī)避;6.例如在道路工程建設(shè)過(guò)程中遇到隧道和橋梁施工等特殊工程，需要注重對(duì)布網(wǎng)的合理布置，結(jié)合實(shí)際情況在路段的兩端進(jìn)行布點(diǎn)的增設(shè)。

（二）外業(yè)觀測(cè)

針對(duì)外業(yè)觀測(cè)工作的開(kāi)展，需要結(jié)合基于對(duì)選點(diǎn)布網(wǎng)工作開(kāi)展為基礎(chǔ)。在通常情況下，應(yīng)用與外業(yè)觀測(cè)的方式主要分為靜態(tài)觀測(cè)和動(dòng)態(tài)觀測(cè)。針對(duì)動(dòng)態(tài)觀測(cè)而言，是基于對(duì)GPS技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)行三維坐標(biāo)點(diǎn)的放樣。而針對(duì)靜態(tài)觀測(cè)而言，則是先基于對(duì)衛(wèi)星信息的接收，然后以此為基礎(chǔ)激進(jìn)型三維坐標(biāo)的確定。一般情況下，靜態(tài)觀測(cè)在精準(zhǔn)度方面有著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，并且在現(xiàn)階段控制測(cè)量工作中應(yīng)有較為廣泛。所以，需進(jìn)行靜態(tài)模式的外業(yè)觀測(cè)[5]。而在具體施工中，工作人員首先需進(jìn)行點(diǎn)位的對(duì)中，等到確保點(diǎn)位精確無(wú)偏差的情況下，開(kāi)展天線安置工作。需要注意，天線安設(shè)過(guò)程中必須確保天線不能出現(xiàn)晃動(dòng)的情況，然后等到天線安設(shè)完畢進(jìn)行開(kāi)機(jī)操作，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接受和存儲(chǔ)。

（三）數(shù)據(jù)處理

針對(duì)數(shù)據(jù)處理工作的開(kāi)展，其主要處理對(duì)象是外業(yè)觀測(cè)過(guò)程中所得出的數(shù)據(jù)結(jié)果。由于工程項(xiàng)目龐大，所以其中涉及到的數(shù)據(jù)信息較為繁雜和龐大，無(wú)法利用人工的方式進(jìn)行處理的有效處理[6]?；诖?，工作人員需科學(xué)應(yīng)用相關(guān)電子技術(shù)、信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在具工作中，需基于對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的應(yīng)用對(duì)外業(yè)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸送，然后利用相關(guān)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。而針對(duì)處理軟件的選擇，必須確保其軟件具備校驗(yàn)閉合差、基線向量等功能，進(jìn)而確保在后續(xù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等工作開(kāi)展的精準(zhǔn)度進(jìn)行保障?；诖?，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)處理工作的高質(zhì)量開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路工程控制測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)、快速獲取，為其工程建設(shè)質(zhì)量的保障提供助力。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，GPS技術(shù)在控制測(cè)量工作中的應(yīng)用呈現(xiàn)出多方面的狀態(tài)，所以要想實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS技術(shù)的強(qiáng)化應(yīng)用，不能僅局限于單方面的強(qiáng)化和提升，需結(jié)合具體情況，掌握GPS技術(shù)的全面優(yōu)化因素，通過(guò)對(duì)GPS技術(shù)應(yīng)用的全方面提升，以期為道路工程施工提供保障。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：刁鵬，1988年生，男，漢族河南人，甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，助教，主要從事工程測(cè)量遙感地理信息等方面的研究。