一、GPS測量簡介

　　全球定位系統GPS是美國陸海空三軍聯合研制的衛星導航系統，作為新一代的衛星導航和定位系統，不僅具有良好的抗干擾性和保密性，而且具有全球性、全天候、連續性、實時性的精密三維導航與定位能力，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS應用的兩個方面，對常規測量而言相對測地定位是主要的應用方式。

　　全球定位系統是美國研制并投入使用的衛星導航與定位系統。在測量領域，GPS系統已廣泛用于大地測量、工程測量、以及地形測量等各個方面，尤其是實時動態（RTK）定位技術在公路測量中蘊含著巨大的技術潛力。

　　二、GPS技術在公路測量中的應用前景

　　目前公路勘測中雖已采用電子全站儀等先進儀器設備，但常規測量方法受橫向通視和作業條件的限制，作業強度大，且效率低，大大延長了設計周期。利用GPS測量能克服上述列舉的缺陷，并提高作業的效率，減輕勞動強度，保證了各級公路測設質量。相對于以往測量來說，GPS測量主要有以下特點：

　　①測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。GPS這一特點，使得選點更加靈活方便。

　　②定位精度高。一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm，而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm，GPS測量精度與紅外儀相當，但隨著距離的增長，GPS測量優越性愈加突出。

　　③觀測時間短。在小于20km的短基線上，快速相對定位一般只需5min觀測時間即可。

　　④提供三維坐標。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可精確測定觀測站的大地高程。

　　⑤操作簡便。GPS測量的自動化程度很高，在觀測中測量員的主要任務是安裝并開關儀器、量取儀器高和監視儀器的工作狀態，而其他觀測工作如衛星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

　　當前，公路測量的技術潛力蘊于RTK（實時動態定位）技術的應用之中，RTK技術在公路工程中的應用，有著非常廣闊的前景。

　　三、RTK技術在公路測量中的應用

　　3.1實時動態（RTK）定位技術簡介：是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS（RTK）技術，它是GPS測量技術發展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的應用前景。眾所周知，無論靜態定位，還是動態定位等定位模式，由于數據處理滯后，所以無法實時解算出定位結果，而且也無法對觀測數據進行檢核，這就難以保證觀測數據的質量。在實際工作中經常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。解決這一問題的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數據的可靠性，這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。實時動態定位（RTK）系統由基準站和流動站組成，建立無線數據通訊是實時動態測量的保證。實時動態（RTK）定位有靜態定位和動態定位兩種測量模式，兩種定位模式相結合，在公路工程中的應用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監理和GIS（地理信息系統）前端數據采集。

　　3.2應用。最新的RTK技術在公路測設中具備以下幾個功能和作用：

　　①繪制大比例尺地形圖。高等級公路選線多是在大比例尺（1：1000或1：2000）帶狀地形圖上進行。用傳統方法測圖，先要建立控制點，然后進行碎部測量，繪制成大比例尺地形圖。這種方法工作量大，速度慢，花費時間長。用實時GPS動態測量可以完全克服這個缺點，只需在沿線每個碎部點上停留一兩分鐘，即可獲得每點的坐標、高程。結合輸入的點特征編碼及屬性信息，構成帶狀所有碎部點的數據，在室內即可用繪圖軟件成圖。由于只需要采集碎部點的坐標和輸入其屬性信息，而且采集速度快，因此大大降低了測圖難度，既省時又省力，非常實用。

　　②道路中線放樣。設計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后，需將公路中線在地面上標定出來。采用實時GPS測量，只需將中樁點坐標輸入到GPS電子手簿中，系統軟件就會自動定出放樣點的點位。由于每個點測量都是獨立完成的，不會產生累計誤差，各點放樣精度趨于一致。

　　③道路的橫、縱斷放樣和土石方量計算。縱斷放樣時，先把需要放樣的數據輸入到電子手簿中，生成一個施工測設放樣點文件，并儲存起來，隨時可以到現場放樣測設；橫斷放樣時，先確定出橫斷面形式（填、挖、半填半挖），然后把橫斷面設計數據輸入到電子手簿中（如邊坡坡度、路肩寬度、路幅寬度、超高、加寬、設計高），生成一個施工測設放樣點文件，儲存起來，并隨時可以到現場放樣測設。同時軟件可以自動與地面線銜接進行“戴帽”工作，并利用“斷面法”進行土方量計算。通過繪圖軟件，可繪出沿線的縱斷面和各點的橫斷面圖來。因為所用數據都是測繪地形圖時采集而來的，不需要到現場進行縱、橫斷面測量，大大減少了外業工作。而且必要時，可用動態GPS到現場檢測復合，這與傳統方法相比，既經濟又實用。

　　3.3RTK技術的優點：

　　①實時動態顯示經可靠性檢驗的厘米級精度的測量成果（包括高程）。②徹底擺脫了由于粗差造成的返工，提高了GPS作業效率。

　　③作業效率高，每個放樣點只需要停留1-2s，流動站小組作業，每小組（3-4人）可完成中線測量5-10km，其精度和效率是常規測量所無法比擬的。

　　④在中線放樣的同時完成中樁抄平工作。

　　⑤應用范圍廣，可以涵蓋公路測量（包括平、縱、橫），施工放樣，監理，竣工測量，養護測量，GIS前端數據采集諸多方面。

　　⑥如輔助相應的軟件，RTK可與全站儀聯合作業，充分發揮RTK與全站儀各自的優勢。