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摘要：本文简要地概括了GPS系统的组成、技术原理以及特点，主要阐述了GPS在道路工程测量中的应用以及具体的操作步骤。GPS测量技术在道路工程测量中的应用显著地缩短了道路工程前期勘测的时间，有效地提高了测量的精度和效率。
关键词：GPS；道路工程；测量；应用
随着我国城市建设的快速发展，城市交通路网也在不断地完善，因此道路工程在勘测以及施工阶段的测量工作也变得越来越复杂，显著地增加了工作量。在我国的城市建设中，房屋建筑对通视有一程度的影响，传统的道路工程测量方式已经无法满足当今快节奏的测量需求，而GPS技术的出现却解决了这一难题。
一、GPS技术的概述
（一）GPS系统
GPS系统主要由三部分组成，包括空间部分、控制部分以及用户部分。其中空间部分的卫星距离地面约12000米，卫星主要配备了时钟以及无线电设备，卫星主要的任务是播发数据信息，包括时间、星历以及频率的改正等。控制部分则分布在地球的地面，主要的功能是监控卫星并向卫星上传数据，保证卫星能正常地发送数据。而用户部分的组成部分包括GPS接收机、数据处理软件以及用户设备，与之相关的用户设备包括计算机、气象仪器等。用户部分的主要作用是接受GPS卫星发出的信号，然后利用接收到的信号进行导航定位等工作。
（二）GPS技术原理及特点
GPS全球定位系统能实时提供全球任意位置，其原理是对四颗卫星发出的伪距信号，采用GPS接收机对信号进行解码，然后计算出地球上的绝对位置，从而获得定位信息。GPS定位技术的基本原理是根据卫星瞬间位置作为起算数据，然后确定待测点的位置。GPS测量技术的优势包括：①测站之间不需要通视；②厘米级的精度，定位精度高；③观测的时间短；④提供三维坐标；⑤操作方便，不受天气影响，可进行全天候作业等。GPS在道路工程测量中的应用如图1所示：
图1GPS在道路工程测量中的应用
二、GPS在道路工程测量中的应用
（一）前期工作
GPS在道路工程测量中的前期工作包括：GPS+设置以及已知点数据的输入等。具体的操作步骤为：首先手簿开机，输入新建作业的名称、生成者以及注释等信息；然后选择GPS测量的参数集。需要注意的是工作人员在测量之前，必须确保选择正确的参数集，由于每个GPS+设置都是一个工作条件的参数集，这些参数与道路工程测量中使用的仪器有一定的联系。因此设置GPS测量的参数集可以根据使用的仪器型号进行选择，那么在今后的道路工程测量作业中只需要选择已经设置好的参数集即可。除此之外，其他的设置包括：坐标系统、单位、显示格式以及仪器报警设置等。最后是在GPS系统中输入已知数据，比如在编辑作业的界面下，将坐标类型设置为“地面”，然后依次输入已知点名以及相应的坐标。若将增加的点作为控制点，只需要在“控制点”的框内打勾即可。但如果已知点具有较为精确的WGS84坐标，那么则需要将坐标类型设置为“WGS84”，最后再输入已知点名及其相应的地方坐标。
（二）外业测量
在道路工程测量中采用GPS测量前假设测区内有C01、CO2以及CO3这三点具有地方坐标，但不具备WGS84坐标，本文探讨的GPS在道路工程测量中的应用以基准站架设在未知点为例。具体的操作步骤为：首先工作人员在测区的中央选择一个未知点，而这个未知点需要满足的条件为具有一定的高度且视野较为开阔，然后将基站接收机架设在未知点上，对中整平，量取天线高。其次将接收机以及手簿均开机，将手簿与基准站接收机进行连接，新建作业，工作人员要确保选择正确的RTK参数集。再次进入设置GPS或者坐标系统的菜单项，依次输入点名、天线高度以及测量方式后查看卫星的数量，若卫星的数量在4颗以上，则需要点击自动定位。此时WGS84框内将会显示基准站与点的WGS84大地经纬度与大地高，且数据处在不断地变化中，于此同时工作人员将自动定位的按钮变为停止。工作人员在确保观测的时间在60s上后，再点击停止，如此便成功地将基准站设置成功。最后工作人员将流动站的接收机安装到高度为2m的对中杆上，并将其架设在CO1上。接收机开机后将手簿与流动站进行接通，然后进入已经建好的作业中。输入点名和天线高，需要注意的是测高的方式选择为“垂高”。当解的类型显示为“Fixed”时，并且指示位置的精度符合相关测量要求，工作人员则点击采用，那么点测量工作完成点，采集得到CO1-84。同理可以采集得到C02—84、C03—84。
当选择的三个控制点均作为转换点增加完成后，便可以开始进行参数的转换。在转换参数的过程中要注意是，一般情况下高程与平面的残差距离不应超过2cm。当坐标转换工作完成后，坐标系统在投影一栏，将显示为坐标转换。
（三）点测量以及点放样
1、点测量
将流动站的接收机安装到高度为2m的对中杆上，并将其架设在待测点上。工作人员在接收机开机后将手簿与流动站进行连接，然后进入已经建好的作业中，进入点测量。工作人员在电测量的界面中输入点名和天线高，并将测量方式选择胃垂高。需要注意的是，当解的类型显示为“Fixed”，且指示位置的精度符合相关的要求时，则可以点击采用，完成点测量。
2、点放样
工作人员在进行点放样时，首先需要在点放样的界面中点击点列表的图标，调入准备放样的设计点，然后输入正确的天线高度以及测量方式，当解的类型显示为“Fixed”，且指示位置精度符合测量的相关要求时，则可以点击储存，保存放样点。
3、道路放样
GPS在道路工程测量中的应用中，可以将道路放样看作无数个点放样。工作人员在道路放样前需要对道路的相关数据进行编辑，并输入道路起点坐标、终点坐标以及转折点等。
（四）方案选择
采用GPS在道路工程测量中的测量方法有两种方案：其一是将基准站架设在未知点进行测量；其二是将基准站架设在已知点，然后利用流动站分别在其他的控制点上进行测量。本文中采用的是第一种方案，此种方案中的基准站可以架设在测区中央点位上，只需要满足具有一定高度且视野开阔的位置即可。并且基站架设的越高，电台信号的传输距离也将会越远，那么信号质量也就越好。视野开阔的位置能确保接收到更多且信号更好的卫星，且在测区中央架设基准站能更好地全面覆盖在整个测区，避免频繁地对基站进行架设。
结论
综上所述，GPS测量技术在道路工程测量中的应用，显著地缩短了道路测量的时间，提高了测量精度和测量效率。
参考文献：
[1]罗元培.浅谈GPS在道路工程测量中的应用[J].科技创业家，2011，16（12）：228-229.