概要：摘要：本文简述了GPS测量技术的发展状态，并列出了GPS用于测量所具有特点，重点介绍了GPS测量用于公路测设中的国家大地点加密、隧道控制测量、特大桥控制测量、导线测量、航测像控点测量、密林密灌地区的路线控制测量、路线中桩实时放样测量、GPS测量与水准测量资料相结合进行高程控制测量的实际应用成果，最后对GPS测量作出了展望。关键词：全球定位系统高速公漫测量应用1概述1.1GPS测量简介全球定位系统(GPS)是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。该系统从本世纪70年代初开始设计、研制。根据最初设计思想，利用接收卫星发射的伪随机噪声码(P码)为美军及北大西洋组织的盟军提供米级导航定位，同时将定位精度为数十米的C/A码伪距提供民用导航定位。GPS作为新一代卫星导航与定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。全球定位系统的迅速发展，引起了各国军事部门和广大民用部门普遍关注。GPS定位技术的高度自动化及其所达到的高精度和具有的潜力，也引起了广大测量工作者的极大兴趣。70年代未
全球定位系统(GPS)在高速公路测量中的应用,标签：工程测量规范,工程测量技术,http://www.67jzw.com摘要：本文简述了GPS测量技术的发展状态，并列出了GPS用于测量所具有
特点，重点介绍了GPS测量用于公路测设中的国家大地点加密、隧道控
制测量、特大桥控制测量、导线测量、航测像控点测量、密林密灌地区的
路线控制测量、路线中桩实时放样测量、GPS测量与水准测量资料相结合
进行高程控制测量的实际应用成果，最后对GPS测量作出了展望。
关键词：全球定位系统高速公漫测量应用
1 概述
1.1 GPS测量简介
全球定位系统(GPS)是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地
和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。该系统从本世纪70年
代初开始设计、研制。根据最初设计思想，利用接收卫星发射的伪随机噪
声码(P码)为美军及北大西洋组织的盟军提供米级导航定位，同时将定位
精度为数十米的C/A码伪距提供民用导航定位。
GPS作为新一代卫星导航与定位系统，不仅具有全球性、全天候、连
续的精密三维导航与定位能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。全球
定位系统的迅速发展，引起了各国军事部门和广大民用部门普遍关
注。GPS定位技术的高度自动化及其所达到的高精度和具有的潜力，也引
起了广大测量工作者的极大兴趣。
70年代未至80年代初，许多学者的研究表明GPS卫星的载波信号也可
以用于定位，并提供比伪距定位高得多的精度。特别是载波相位差分定位
技术的出现，推动了早期测量型商品的接收机的研制。当时GPS定位基本
上只有一个作业模式——静态相对定位，两台或若干台GPS接收机安置在
待定点上，连续同步观测同一组卫星1～2h，或更长一些时间，通过观测
数据的后处理，给出各待定点间的基线向量，在采用广播星历的条件下，
静态定位不难取得5mm+1PPm(双频)或10mm+2PPm(单频)基线解精度。
80年代未，建立在FARA(整周未知数快速逼近技术)基础上的快速静态
定位为短基线测量作业闯出了一条新路，大大提高了GPS测量的劳动生产
率。一对GPS测量系统(双频)在10km以内的短边上，正常接收4～5颗卫星
5min左右，即可获取5～10mm+1ppm的基线精度 ，与1～2h甚至更长时间静
态定位的结果不相上下。近几年，特别是1993年Leica公司开发了AROF
(AmbiguityResulationontheFly)定位技术，首先实现了动态环境下整周
未知数初始化这个实时GPS测量关键技术的商品化。各个GPS测量厂商看好
这个大趋势，纷纷推出各自的GPS测量新产品。有的把这种新型产品称之
为GPS全站仪，有的称之为RTK(实时动态测量)，有的称之为RTGPS。
总之，GPS测量理论与设备的不断发展，使得GPS测量技术日趋成熟，
GPS测量功能更加完善，GPS测量应用面更广，并且GPS测量设备价格变得
低廉，操作更加简便，使GPS测量更加实用化和自动化。
1.2 GPS测量的特点
相对于经典测量学来说，GPS测量主要有以下特点：
(1)测站之间无需通视。测站间相互通视一直是测量学的难题。GPS这
一特点，使得选点更加灵活方便。但测站上空必须开阔，以使接收GPS卫
星信号不受干扰。
(2)定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1ppm，而红外
仪标称精度为5mm+5ppm，GPS测量精度与红外仪相当，但随着距离的增
长，GPS测量优越性愈加突出。大量实验证明，在小于50km的基线上，其
相对定位精度可达12×10-6，而在100～500km的基线上可达10-6～10-7。
(3)观测时间短。在小于20km的短基线上，快速相对定位一般只需
5min观测时间即可。
(4)提供三维坐标。GPS测量在精确测定观测站平面位置的同时，可以
精确测定观测站的大地高程。
(5)操作简便。GPS测量的自动化程度很高。在观测中测量员的主要任
务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态，而其它观测工
作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。
(6)全天候作业。GPS观测可在任何地点，任何时间连续地进行，一般
不受天气状况的影响。
2 GPS测量在公路测量中的应用实例
公路路线一般处在一条带状走廊内。其平面控制测量往往采用导线形
式，这包括附合导线、闭合导线、结点导线等导线网形式。对于重要构造
物如大桥、特大桥、长大隧道等，也有布设成三角网、线形锁等形式。
2.1 常规测量方法的缺陷
(1)规范对附合导线长、闭合导线长及结点导线间长度等有严格规
定，一般对于高等级公路均要求达到一级导线要求。这样，导线附合或闭
合长度最长不得超过10km，结点导线结点间距不能超过附合导线长度的
0.7倍。这种要求一般在实际作业中难以达到，往往出现超规范作业。
(2)搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量
系统，往往国测、军测、城市控制点混杂一起，这就存在系统间的兼容性
问题，如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。
(3)国家大地点破坏严重影响测量作业。由于国家基础控制点，大多
为50、60年代完成，经过30多年，有些点由于经济建设的需要被破坏，有
些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往
往在50km以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保
证。
(4)地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般路线的控制点要求
布设在距路线的300m范围内。由于通视的原因，这一条件难以满足，甚至
在大范围密林、密灌及青纱帐地区，根本无法实施常规控制测量。
对于长大隧道，特大桥用常规测量有下列局限：
(5)长大隧道、特大桥等构造物一般要求测量等级在4等以上。用常规
测量方法，往往采用增加测回数，延长观测时间等费时、费工的方法来设
法提高精度。
(6)长大隧道、特大桥多为地形复杂困难地带，进行常规控制测量，
为通视和网形，往往砍伐工作量相当大，这样测设费用很大，作业艰苦。
(7)长大隧道及特大桥的控制网高精度及与路线网的低精度衔接，虽
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