GPS高程转换在公路高程控制测量中的应用研究

李佳辉

摘要：处于新时代高速发展的今天，科技的发展也在持续稳定的进步，使各种先进的科技应用到各个行业领域当中，GPS技术也不例外，通过将其应用到公路高程控制测量当中，这就足以说明时代的进步，将GPS技术应用其中使得公路的高程控制测量能脱离传统的测量方法，测量结果也变得更为精准，测量过程也不会因为气候、地域等自然条件的影响而受到限制。本文通过对GPS技术加以阐述，再经过对其重要性的深入分析，研究出了GPS技术在公路高程控制测量中的具体应用。

关键词：GPS高程转换；高程控制测量；应用研究

现阶段可以看出，将GPS技术应用到公路的高程控制测量中已然成为一种趋势，既可以减少户外作业工作量，还能提高经济效益以及降低人工成本。在公路的高程测量中，最长使用的重要工具是GPS高程转换，这样在提升工作效率的同时还能精准的求出GPS点的高程。

1 GPS技术

GPS系统一般是由地面控制部分和空间部分以及用户设备这三方面构成的。地面控制部分是由三方面构成，主控站和监测站以及注入站，其中用来接收监测站传输过来的信息是主控站，并且将其信息加以处理分析，再将其传送给注入站。而用来接收卫星信号的任务通常是由监测站完成的，同时还要对其进行实时监控，然后将主控站作为传输信息的枢纽，将卫星发送过来的信息传送过去。另外，当卫星运行到注入站上方，注入站将对卫星的详细信息传送给此卫星。对于空间部分来说，GPS卫星的存在十分重要，其主要任务是接收地面控制站发来的信号，想要将卫星信号转换成卫星接收指令将其传送给用户，那么就要由空间部分来对卫星传输的信号加以具体的分析处理。此外，用户设备的工作任务涉及到卫星信号的接收还要将传输的数据进行处理，使其顺利完场导航任务[1]。

GPS技术应用在公路高程控制测量中，其优势就在于，导航定位的精准度极高，可以24小时全球定位导航，具有非常强的保密性，还有极高的抗外界干扰能力，能很好的将敏感控制策略数据加以保护。并且还有在任何时间都可以对其进行高精确度的公路高程控制测量的特点。

GPS设计技术是按照用户的需要和要求加以设计的，另外，还包括了部分的图形设计，设计标准以及精度技术指标控制等。其中，在GPS技术设计当中有一个不可或缺的因素，精度技术指标能严重影响GPS技术的全面布局，因此要谨慎确认，以防对后续的信息处理影响程度变得更大。在进行GPS技术设计时，通常要考虑以下几点原则，其一，为了增强GPS网络的稳定性，GPS网络要求通过一些线段连接形成闭合的图形来完成。其二，需要寻找一些地面控制点，通常情况 下需要3个或者3个以上，并且与GPS网点重合。其三，GPS网点的设置要靠近公路旁边，这样有助于加密公路导线。其四，设置网点的位置一定要是一些视野广阔并且交通便利的区域，这样以便于日常的观测。伴随着GPS设计技术的不断进步，GPS信息的处理方法也趋近于完善，同时也大力度提升了处理数据信息的自动化进程。此外，GPS信息处理过程通常分为基线解算过程、精加工过程以及系统转换过程[2]。

2 GPS高程控制测量的重要性

公路高程控制测量通常会利用水准测量法来实现测量，都一定要遵守相应规则，由高到低，从整体到局部的规则。并且其规格主要分为几个等级，但是，不管是用哪一级来实现测量。然而，在测量公路纵横断面时要做到高程控制测量。为了给后续的公路建设提供全面标准的数据，可以通过对公路的高程控制测量能得到所测区域的控制点高程，还要给公路路线提供一个统一高程标准。在进行公路工程项目的建设过程中，有大部分细节都是需要高程控制测量来完成的，例如，前期的运筹阶段，对公路的改造以及扩建公路等方面能为其在基本方面提供部分标准信息，另外，在对公路进行勘测设计过程中，GPS高程测量还可以作为比例尺测量高度，还能为后期的公路设计提供十分重要的依据，此外，在公路的建设过程中，工程质量的检测和复测也都要予以高程测量[3]。

3 GPS高程转换在公路高程控制测量中的应用

从目前的高程测量形式来看，涉及到的公路高程控制测量，其测量方法不一，但是在非崎岖地势的测量中，GPS高程测量应用略为普遍。通常情况下，水准测量一般都会被用来处理平面精度不准确以及高程精度低的问题，如果遇到困难，例如沼泽和山路崎岖等地区，三、四等水准测量也可以用光电测距三角高程测量。在具体的测量中，经常将水准测量和GPS高程测量融合使用，在进行公路平面定位期间一般会利用GPS高程测量技术，以上两种测量方法都有自身的优势和弊端。虽然利用水准测量测出的精确度要高，但是，在进行水准测量时，对地势的平坦度要求十分严格，如果被测量的位置地势崎岖或者是山区，都会加大工作难度，工程进度也会由此减慢。如遇山区时，可能因为坡度或者其他有关因素等问题，在这样的情况下选用水准测量那么缺点就会凸显出来，使其弊端会完全暴露出来。另外，还有一种间接的测量方法，三角测量高程，其最大的优势就在于不受到大气折光、地形以及地球曲率的影响和限制，其测量的效率较快。其主要缺点就是测量的精准度有限，在实施测量工作过程中，都要测量仪器的高度，在测量过程中，步骤十分复杂而且还容易造成测量误差。以上两种测量高程的方法都会涉及到气候条件的问题，由于气候的变化，在测量过程中可能会导致测量中断。而利用GPS高程转换对公路进行高程测量能有效的避开以上问题，在不受外界因素的影响下进行全天作业，还能提高自动化程度和测量的精准度，GPS高程测量采用的是似大地水准面是一个不规则的曲面，因此无法用一个精准的曲面来模拟，这也是高程应用受限的主要原因，另外，使其GPS技术并不是在测量工程中所需要的正常高，只能为此提供高精确度的大地高。因此，只有将高程测量出现问题的原因纠正过来才能在公路的测量过程中获取有效的数据信息。不过，这两种测量方式相比较，其优势还是较为明显

[4]。

利用GPS技术来对公路进行高程测量首先要制定出完善的观测方案，按照测量过程中需要的接收的数量与规定好的精度标准充分结合在一起，然后考虑工作量。如果出现接收机的数量和观测点相差数目较大的情况出现，一定要做到分区观测，以此来确保观测结果的有效性。在进行分区过程中，相邻分区公共点的数量要设置在三个以上，公共点的数量不宜过少，如果过少可能会对测量结果的数据的精准度造成一定程度上的影响。另外一点需要注意的是，在公路高程控制测量中，观测点和卫星空间的位置精度因子一定要充分满足规定的现值，这样才能得到想要的最好的精确度高的测量效果。当观察位置确认好之后，还要制定出合理的测量方案，在这样的背景下，才能进一步确保公路高程测量程序能在正常、稳定的情况下实施，同时测量出比较符合实际的理想结果[5]。

结束语

GPS高程转换在公路高程控制测量中的应用中，与三角高程测量和水准测量相比较，其优势有很多，GPS高程测量能有效的降低在公路高程测量中的难度，使得公路高程测量工作在地势曲折的环境中不受到其限制，另外，通过对GPS技术进行深入的分析后，再经过对GPS高程测量重要性的阐述，探究出了GPS技术在公路高程控制测量中的具体应用。进一步推动我国公路建设过程中测量技术的发展，从而为我国公路建设工程提供更为有效的测量手段，同时为今后公路建设的发展历程做铺垫。

参考文献

[1]白云霄.GPS技术在公路平面控制测量中的应用研究[J].交通世界,2021(Z2):127-128.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2021.z2.062.

[2]胡晨.GPS技术在公路测量中的综合应用[J].交通世界,2018(16):60-61.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2018.16.026.

[3]廖江.浅析GPS在公路工程控制测量中的应用[J].建材与装饰,2017(49):189.

[4]崔亚飞,吴香兰.探究GPS在公路工程测量工作中的应用[J].决策探索(中),2017(11):51-52.

[5]谈盼.GPS技术在公路测量中的综合应用[J].科技经济市场,2016(08):20-21.