浅谈gps技术在农村公路中的运用

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1、浅谈GPS技术在农村公路中的运用柳佳1,王燕成2（1、江西省萍乡市交通局，江西萍乡337000）（2、江西省吉安市公路管理局路桥工程局，江西吉安343000）摘要：该文通过阐述GPS全球定位系统的定位原理，详细介绍了GPS+PDA（掌上电脑）模式在农村公路的建、管、养中发挥的重要作用、优点及其测量的步骤，对提高农村公路管理的信息化水平有着极为重要的意义。关键词:交通工程；GPS技术；农村公路运用；0前言自“十五”以来，我国农村公路建设步伐加快，但由于农村公路建设点多面广，且大部分在偏远山区，其管理难度越来越大，仅靠传统的方式和体系进行管理，已不能适应农村公路的科学管理和迅猛发展的需

2、要。为此，我省从2005年10月29日开始启动农村公路专项调查工作，对摸清农村公路现状，收集数据，完成农村公路网的绘制，完善农村公路的建、管、养有着非常重要的作用。农村公路专项调查工作采用的是先进的GPS+PDA（掌上电脑）模式，农村公路专项调查完成后建立了完整的全国农村公路基础数据库，每年新建或改建的农村公路、桥涵也通过GPS+PDA（掌上电脑）模式对农村公路基础数据库进行了及时的更新，自此，GPS技术在农村公路测量定位中得到了广泛的运用。1GPS简介GPS即全球定位系统（GlobalPositioningSystem）。简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这

3、个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。在太空中有24颗卫星组成一个分布网络，分别分布在6条离地面2万公里、倾斜角为55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星。GPS卫星每隔12小时绕地球一周，使地球上任一地点能够同时接收7～9颗卫星的信号。地面共有1个主控站和5个监控站负责对卫星的监视、遥测、跟踪和控制。它们负责对每颗卫星进行观测，并向主控站提供观测数据。主控站收到数据后，计算出每颗卫星在每一时刻的精确位置，并通过3个注入站将它传送到卫星上去，卫星再将这些数据通过无线电波向地

4、面发射至用户接收端设备。用户设备部分即GPS信号接收机主要功能是捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。全球定位系统具有全天候、全球覆盖、三维定速定时高精度、快速省时高效率、应用广泛多功能、操作简便、低成本等特点。使其在各类大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用。2GPS测量定位农村公路基本原理GPS用户设备由GPS接收机、PDA（掌上电脑）及终端设备(计算机)等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度

5、截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪卫星的运行，测量出已知位置的卫星到用户GPS接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。PDA掌上电脑又通过蓝牙技术将GPS接收机的信号储存并处理成相关的数据信息，然后将其保存。3农村公路使用GPS测量定位的优点公路网数据的采集和处理一直以来是公路规划与管理工作中的重点与难点。由于路网线路多、涉及范围广、数据量大,所以需要进行现场测量的工作量非常大。以往常用的做法是使用经纬仪或全站仪通过现场测量每个测点，记录单点的坐标数据,在室内采用AutoCAD绘图软件将每个测点坐标进行标示，再将每个测点连接起来对公路网进行绘制，但是这种

6、操作非常繁琐，工作效率十分低下，且会因选择测点的多少影响公路网数据采集的精度。而农村公路具有项目分散、繁多、涉及面广、单体规模小等特点，一般为三级或三级以下公路标准，二级以上的公路较少，且农村公路普遍弯道多、通视距离小，给传统的测量方式带来了极大的不便，不仅要投入大量的人力物力，而且测量速度也极其缓慢，大部分农村公路又分布在丘陵和山区，道路崎岖难走，有的距离乡镇也较远，路上的来回就要消耗很多时间。农村公路不但路面比较狭窄，而且每条路的里程也不长，多而复杂，利用传统的测量方法已不能满足要求。相对于常规测量来说，GPS测量具有以下的优点：1、定位精度高。目前采用载波相位进行相对定位，精

7、度可达1ppm。2、测站间无需通视。GPS测量不需要测站间相互通视，现场可根据实际需要确定点位，使选点工作更加灵活方便。3、观测时间短。采用快速静态相对定位方法，观测时间可缩短为数分钟。4、仪器操作简便。目前GPS接收机自动化程度越来越高，作业员只需安置和开启、关闭仪器、量取天线高度、监视仪器的工作状态及采集环境的天气情况，而其它的如捕获、跟踪观测卫星和记录观测数据一系列测量均由仪器自动完成。5、全天候、全球性的作业。由于GPS卫星有24颗而且分布合理，在地球任何地点