公路工程测量中GPS高程拟合的应用 (2).pdf

【公路工程测量中GPS高程拟合的应用】 在公路工程建设中，测量工作是至关重要的环节，它直接影响到工程的设计和施工。公路选线需要通过勘测地形，绘制带状地形图，进行横断面和纵断面测量，然后确定线路并在实地标记出路基边坡、纵坡和平面位置。在复杂的地形条件下，GPS（全球定位系统）因其不受外界干扰，能连续提供精确的三维坐标、速度和时间信息，成为工程测量的理想工具。 GPS高程拟合在公路工程测量中的优势显著： 1) 精度高，不受距离限制，特别适用于地形复杂、环境恶劣或局部重点工程的地区。 2) 提升测量效率、质量和成果，由于作业过程主要由计算机技术和微电子技术控制，能自动记录和预处理数据，进行自动平差计算。 3) 减轻了工作人员的劳动强度，减少了野外工作量，极大地提高了工作效率。与传统测量方法相比，应用GPS系统可使工作效率提升3倍以上，并且RTK技术能实现公路测量模式的转变，支持桥、路、隧道的实时测量和放样。 GPS高程拟合的研究方法主要包括： 1) 联合平差法：结合GPS高程测量、重力测量和水准测量等多种数据进行整体平差，适用于大范围数据偏差评估，但受客观因素影响，计算结果可能不准确，且成本较高。 2) 平差转换法：在一系列坐标高程点中建立拟合关系，通过平移旋转等参数计算，适用于大地高到正常高的转换。 3) 重力测量法：构建重力场模型来计算高程异常，适用于地形崎岖的区域，计算简便，但不适合平坦地形。 4) 数值逼近法和神经网络法：数值逼近法基于数学模型计算高程异常值，而神经网络法则适用于非线性映射问题，无需建立模型即可获得较高转换精度，但技术要求较高。 5) 数字模型抗差的估计法：通过最小二乘法获取拟合函数，利用数字模型消除误差，适应于调整信息，对小的平差结果影响较小。 GPS高程拟合技术在公路工程测量中的应用极大地提升了测量的精度和效率，简化了工作流程，尤其是在复杂地形条件下，显示出了其无可比拟的优势。随着技术的发展，GPS测量技术将持续优化，为公路工程提供更加精确、高效的服务。