摘要：随着建设事业的不断发展，公路设计和建设工作愈发向着数字化的方向发展，部分设计和施工软件的应用对数字化测绘产品的依赖较高。高速公路项目开展过程中，建立从勘测到后期管理的系统化数据管理系统，减少数据输入、转抄等中间环节，是促进高速公路设计建设技术进一步发展的关键。在当前高速公路建设中，GPS的应用克服了传统测量方法的缺陷，有助于提高公路建设质量水平和效益水平，GPS技术的应用是公路测量的重大进步。

关键词：GPS技术;高速公路;测绘;应用

1技术特点

1.1自动化程度高

GPS技术应用可减少在室外的工作时间，同时降低劳动量。采用GPS接收机进行公路测量时，只需在测点上安装天线，主机安装在室内，通过通讯电线进行连接，接通电源开启，接收机即可开始工作。公路检测完毕后关闭电源，收回接收机，即可完成公路测量任务，实现了自动化GPS测量和计算。

1.2提高了作业效率

运用GPS技术进行测量时，并不需要准备很多站点，而且这些站点也不需频繁地进行转移，一个站点可以覆盖的范围较广，半径达到十公里以上。因为覆盖范围较大，使得转移站点的频率降低，这样大大缩减了测量时间，节省了人力资源和成本，相对于全站仪测量法，每组需要的人手可以减少两个人。这种方法在山区公路的建设中发挥着巨大作用，拥有传统测量法无法替代的优势，大大减少了很多野外工作量，节约了体力和时间。

1.3测量站点之间不需通视

GPS测量技术完全可以利用电磁波进行信息传输，几乎可以完全不受各种野外地质条件的限制，在选择测量点时需要考虑的因素相对较少，选址范围更加宽广，可以更快速的建站，而且24小时都可以不间断的进行测量。

2工程概况

本项目主线全长 34.437 公里（右幅贯穿），双向六车道高速公路，设计速度 120km/h，路基宽度 34 米。桥梁全长 26695 米/11 座，其中特大桥 24725 米/5 座，大桥 1810 米/4 座，中桥 160 米/2 座。

设枢纽互通式立体交叉 2 处，一般互通式立体交叉 2 处，其中 T 形+喇叭形互通式立体交叉 1 处，单喇叭形互通式立体交叉 1 处，服务区 1 处（孝感西服务区），监控管理分中心1 处（与下辛店互通合建）、养护工区 1 处（与下辛店互通合建）。

本项目设一条孝感西连接线，采用双向四车道一级公路标准，设计速度80 公里/小时，全长 3.415 公里，路基宽度 25.5 米。

2.1GPS点控制网的设计

根据高速公路每一个标段的实际线路情况建立GPS控制网，设计人员可以根据该控制网对设计方案进行调整和优化。在高速公路测绘控制工作中，GPS控制网是非常关键的内容。本项目中，布设相互通视GPS点的时候，沿着路线每隔5～10km的距离为最佳，可以有效保证测绘质量，提高测绘速度。

另外，在GPS选点、埋石过程中，都应严格控制选线和工作人员，并且严格按照相关规范，合理设置选点和埋石部位。在GPS控制网加密中，应该根据GPS点将路线分隔成若干段分别开展测量，保证各个路段的导线都能在GPS点上开始和结束。

2.2GPS测量技术中的静态定位功能

在设计高速公路时，应配合GPS测量技术和公路一级控制网的应用。为了充分发挥GPS测量技术的静态定位功能，不仅要为公路设计提供正确的导线点，还要做好合成和加密工作。

此外，在设计高速公路时，需要重新布置GPS点，这样可以给出相应导线点的坐标，并确保坐标的准确性。如果导线点的坐标精度不符合标准，则需要先进行平差，然后确定数据，以提高数据精度。

2.3动态测量和放线测量技术中的动态测量功能

动态测量放线功能必须依靠GPS测量技术和数据传输技术的结合。该功能属于典型技术定位的范畴。应用GPS技术的动态测量功能，可以科学合理地布设各级线路的平面控制网，完成线路中线的测量放线。特别是在高速公路正式施工中，为了做好前期施工放样工作，必须应用动态测量放样功能。

此外，还可以借助基站或移动台的优势进行测绘。在施工条件和施工时间允许的情况下，施工队还可以建设永久性基站，确保施工放样的实时性。永久基站的应用一般不受环境、时间等因素的影响，对节省运营时间、保证工程效益具有积极意义。

2.4控制测量

首先是布网要求，E级GPS网要求相邻控制点平均距离为3km，沿山脊每1.5公里不低于2个施工控制点。E级控制网可采用边连式与网连式相结合的联测形式，网中不允许出现自由基线。控制网中最简异步环或附合线路的边数不得大于8条。其次是选点要求，GPS点周围应视野开阔，视场内障碍物高度不宜超过15m，距离强发射源不小于200m，距离高压线和微波无线电传送通道不小于50m，避开强烈反射卫星信号等大型建筑物。所有点的埋设均应有利于长期保存，交通方便。控制点应便于发现与寻找，所有点位必须观测方便。接着是标石规格和埋石，预制混凝土标石，标石上底200mm×200mm、下底400mm×400mm、高400mm;点标芯采用Φ20mm，长200mm带钩钢筋，上锯“十”字标芯露出标石面5mm，标芯要安置在标石中心;混凝土选用C20号，表面平滑;挖好坑后，下方夯实，再下放标石，最后回填土并进行夯实至封口。埋石时使字头向正北。最后是GPS测量要求，包括主要技术要求、观测要求、检查观测数据、计算网平差以及分析结果精度。

2.5GPS技术在加密控制点的应用

在加密控制点工作中，GPS技术的应用要求工作人员必须提高控制点的布设密度，控制点的布设精密程度也会得到显著提升。实际测绘工作很容易受到原有平面网络中控制点的影响，使得GPS技术的测绘精度有所降低。为了降低或者消除这类影响，可以提前应用GPS技术做好控制点的定位，准确找出坐标点，完成加密。

2.6高程控制测量

高程控制测量满足四等水准测量精度要求，全区高程控制点与平面控制点共用。测区已知水准点稀少且距测区很远，不适合进行水准测量，如采用常规水准测量难以保证高程测量的精度。故本项目的高程控制测量采用基于高精度似大地水准面模型GPS高程测量的新技术进行施测。基于高精度似大地水准面模型GPS高程测量的原理为：似大地水准面到地球椭球面的距离称为高程异常（ξ），三者间的换算关系如下：HY=H-ξ（注：HY为正常高，H为椭球高，ξ为高程异常），根据上式可知GPS高程测量的精度主要取决于椭球高的测量精度和高程异常的精度。GPS相对定位能够精确地测出地面点的椭球高（精度达10-7量级以上），利用高精度大地水准面可得到精度高的高程异常数据，这样就可以进行高精度的GPS高程测量。为检验计算的精度，测区内要联测分布合理的水准点，利用高精度似大地水准面模型获得的正常高程和已知水准高进行比较，以检验GPS高程测量精度。

2.7施工质量检测

将测量范围控制在5km之内，采用GPS技术进行实地测量，利用设备中自带软件进行参数转换设置，具体的测量内容包括地形绘图、勘察、放线、纵横断面测量等，最终通过计算机得到全面的工程测量结果。GPS技术测量周期短、操作简单，极大地提高了公路检测效率和质量。

结论

随着社会的不断进步，人们意识到新技术带来的极大便利，在公路的测量工作中，GPS测量技术，相对于传统的测量方法，有着明显优势，因此得到广泛运用。它不但弥补了传统测量方法的种种不足，还做出了进一步改进和加强。但是GPS技术并不是万能的，只有将传统的全站仪测量技术和最新的GPS结合起来运用，即GPS技术。才能更快更好地完成公路测量目的。

参考文献

[1]郑强，吴迪军.GPS技术在复杂公（铁）路工程测量中的应用[J].地理空间信息，2006（06）：75-77.

[2]陈凯.一种新的GPS高程拟合方法及其在高速公路测量中的应用[J].公路工程，2018（3）：106-109.