摘要：随着科学技术的发展，我国的GNSS技术有了很大进展，并在公路勘测中得到了广泛的应用。本文首先介绍GNSS的基本定位原理和技术优点，然后探讨了GNSS技术在公路勘测中的实际应用，包括控制测量、大比例尺地形图测绘、中线放样及公路横断面测量。
关键词：GNSS技术；公路勘测；地形图测绘；中线放样；横断面测量
引言
公路控制测量作为公路新建工程、改建工程开展的基础，保证公路控制测量精度决定了工程建设质量和效率。在过去，公路控制测量要在地面上布控大量控制网络，同时还要融入大量人力，作业效率也非常低。近些年随着科学技术不断发展，GNSS定位技术的应用也更加广泛，GNSS相关定位测量设备价格也不断下调，为提高公路控制测量效率提供了条件。
1GNSS技术
GNSS它是泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GNSS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统，以及相关的增强系统，如美国的WAAS（广域增强系统）等，还涵盖在建的其他卫星导航系统。
2GNSS定位技术的优点
GNSS技术是全球导航定位系统，它有着很多优点，如测量精度非常高：使用GNSS技术可以建立大地的控制网，在实行网平差时，基本上不会受到误差影响，从而可以大幅度提升精度；观测时间段：在对高速公路的观测项目中，可以严格控制时间在30min以内，满足快速观测的需要；操作起来非常方便：GNSS技术已经非常成熟，接收机也变得越来越小而且智能化的程度也越来越高，观测人员的技术水平已经不再是瓶颈，在整个测量的过程中只需要将天线对中，然后整平，最后打开仪器就可以自动检测，自动输出观测之后的三维坐标；测量站之间无需通视：这一优点可以更加方便灵活地选择通试点；全天候作业：与人工观测最大的不同就是GNSS不受时间的限制，可以全天候的工作，当项目工期紧张时，会有很大的帮助；提供三维坐标：GNSS技术获取到的位置信息包括平面坐标和高度信息。
3GNSS技术在公路勘测中的应用
3.1布置控制网
布置测量控制网时必须根据甲方要求和测量规范要求进行设计，保证控制网是闭环状态。其次，必须有一定数量的点位重合，便于观测和计算。同时要求观测网点和水准点重合，实现在控制网中的均匀分布，从而可为观测数据分析提供可靠参考。另外，在布置控制网时要求观测点之间最好要有开阔的视野，虽然无须通视，但是良好的视觉效果避免了外在因素的干扰，提高观测的精确性。一般要求在观测点150°高度以上不能有障碍物出现，这样才可发挥出GNSS测量的优势。为了满足甲方以及对公路测量结果精确度的要求，从而为后期工程建设或改建、修改等提供可靠依据。在进行控制网精确度指标设置时还要结合工程实际和所用测量工具的特点、技术条件等，根据测量的规范来确定最终相邻点位之间的距离标准差指标。
3.2公路地形测量
传统地形测量中多数都是采用大平板仪测图、经纬仪测记法测图。要求工作人员提前布设控制网，对高等控制点进行加密，进而勘测得出地物位置、地貌情况，最后绘图编制。传统方法要在野外长期工作，测量精度无法保证，还有可能对公路周边环境带来影响，业内工作十分繁琐，操作较为复杂。GNSS定位技术能够根据接收器自动计算生成测量控制点坐标，实现高效率高精度作业。高精度GNSS定位技术通常设定几个基准控制点，即可得到地物点信息。同时，GNSS定位由于是空中测量，因此不需要地物间测量通视。工作人员测量中，只需要手持移动接收器在碎部点等待几秒钟得出定位信息，输入地形地貌特征编码即可完成该点测绘。
3.3GNSS技术用于公路中线放样
为了将公路总平面设计图上的道路中线在实地标定出来，指导道路施工作业，公路勘测中需要对公路中线进行放样。采用经纬仪（或全站仪）传统测量仪器进行放样时，需要对缓和曲线和圆曲线的切线长度、弧长等进行求解，通过测角量边放样出曲线主点，计算和放样操作都很复杂，如果遇到两点间不通视的情况，放样操作非常麻烦。这样工作效率大幅降低，放样精度得不到保证。与传统中线放样方法相比，GNSS-RTK具有以下明显优势：（1）工作效率高。GNSS-RTK放样测量时，移动站可以在基准站5公里半径内开展工作，一个人操作仪器即可。与传统方法放样相比，免去了控制点布设环节，不再受控制点分布情况的限制，同时不需要“搬站”，大大提高了工作效率。（2）放样点精度均匀，误差不累积。使用GNSS-RTK放样时，每个点位都是独立计算放样点位置，下一个点位的放样精度不受上一个点位影响，使得放样点精度均匀。（3）全天候作业。一般地，GNSS作业不受气温、湿度、大气折射、光照强度等因素的影响。只要接收机上方足够开阔，满足接收机定位所需要的卫星数量即可工作，基本是全天候作业。（4）GNSS-RTK手薄程序功能强大。市场在售的所有品牌GNSS设备都配备功能强大的手薄软件。手簿软件内集成公路中线放样的各种工具。用户只需要获得圆曲线、缓和曲线的设计参数即可计算出整条线路的位置。
3.4GNSS技术在路线纵、横断面测量上的应用
当公路的路线中线确定以后，就得到了带状的数字地形图。利用带状数字地形图和中桩点的坐标，软件可以自动绘制出各桩点的横断面和路线的纵断面。传统的路线纵横断面测量往往需要到现场进行测量，现场测量往往会花费大量的时间，利用GNSS技术，可以大大减少外出作业的频率，仅有一些需要现场测量的部分工作，也可以利用实时动态测量技术快速实现。
3.5转换参数求解
想要保证GNSS定位技术的测量精准度，要合理控制转换参数，转换参数控制点选择高等级控制点，并在公路工程中均匀分布控制点，借助静态测量方法、平差得出测量坐标。如果待测区域控制点少、范围小，可以利用导航测量方法得出更高精度的基准站WGS-84坐标，采用一步法得到转换参数。同时，转换参数校验工作也十分重要，借助GNSS-RTK测点技术，对转换控制点、转换参数、控制点布设精度进行检测，将分部均匀、精度高的控制点作为转换控制点，从中得出转换参数，根据多个转换参数对比得出最佳参数。并合理应用高程拟合模型，根据已知的高等级高程控制点数据进行拟合，建设公路模型，使用二次拟合法，得到高精度高程值，保证最终数据的精度。当然，GNSS定位技术也会受到自然环境影响，要选择晴朗的天气测量，否则可能会因为对流层影响卫星信号造成信号丢失或误差增加。
结语
综上所述，随着GNSS技术不断进步，其在公路施工中的应用也会越来越广泛，GNSS技术的实施为公路施工中的测量和作业手段都带来了革命性的变化，有了高精度的卫星定位方法，公路的道路监理、道路勘探、施工放样、竣工测量等各个方面都变得更加方便和快捷。介绍GNSS技术在工程控制测量上的应用、GNSS技术在绘制大比例尺寸地形图上的应用、GNSS技术在路线中线放样上的应用、GNSS技术在路线纵横断面测量上的应用和GNSS技术在路基土方填筑精准施工上的应用。
参考文献
［1］邹宗藩，项荣平.浅论公路工程测量中GNSS－RTK技术的应用［J］.江西建材，2015，（2）：208.
［2］高素国.路基土方填筑精准施工中GNSS技术的应用分析［J］.山西建筑，2018，44（6）：156-157.
［3］李开元，谭军，郭秦.GNSS在道路纵横断面测量中的应用分析［J］.科技风，2018，（22）：65.