摘要：随着人们生活水平的不断提高，使得人们对铁路运行质量提出了更高的需求，我国铁路工程建设也需要不断提升自身的实力，才能更加适应社会的进步和发展。为了提高铁路工程测量的质量，需要对传统的测量方法进行优化。在信息时代发展越来越快的当下，GPS技术为我国铁路工程测量事业的发展带来了极大的优势，其不仅提高了铁路测量的效率，还解决了传统测量费人力、费财力的现象。同时，GPS技术还存在误差累积也较少,有较高的定位精度等优越的性质，极大地促进了GPS技术在相关工程测量领域的广泛应用。
关键词：GPS；铁路工程测量；应用；发展趋势
1导言
现阶段我国科学技术不断发展，GPS在铁路工程测量技术得到了广泛的运用，其保证了铁路工程测量结果的精准度，确保了工程的施工质量。虽然在实际的铁路工程测量中，GPS工程测量技术的运用还存在着一定的局限性，且随着GPS工程测量技术不断的研发与运用，不断的缩小了铁路工程测量技术产生的误差，为我国的铁路工程建设提供了技术保障。
2GPS概述
2.1GPS系统的定位原理
在待定位置架设GPS接收机，将待定位置与已知位置的卫星距离进行测量，且按照两点间的距离公式组成方程组，最终计算出待定位置的三维坐标，这是GPS系统的定位原理。定位技术作为GPS测量技术中应用最为广泛的一项技术，可以在时间地点提供位置信息服务。定位技术主要包括三种：CellID定位技术。利用基站Cell的信息让用户位置得到定位，利用基站定位用户位置，但是定位数据精度受到基站位置的分布以及覆盖情况的影响；AFLT定位技术。通过对基站导频信息以及码片的方式，使用三角定位法获取最终位置；AGPS定位技术。通过辅助无线网络让定位功能得以实现。
2.2GPS系统的应用优势
与一般的测量相比，GPS-RTK 使用的技术运用在工程测量时，测量站与测量站之间无需通视，只需依据具体的需求来对基准站进行明确，这使的工程现场测量更加便捷、更加的机动灵活。（2）GPS-RTK可以进行厘米级的精度实时处理方案的测量手段，将该技术运用在路基施工工程测量过程中，可以获得较为理想的效果。（3）能够在一定的程度上提升工程测量的工作效率，在实施GPS-RTK工程测量时，动态相对定位只需要花费极短的时间，因此，极大的提升测量的工作效率。（4）仪器设备操作简单，现今GPS的外自动化水平逐渐提升，工作人员只需将相对那个设计数据输入到控制器中，之后就能够得到现场所需的精准点位。将全站仪和GPS相结合，展开联合作业，将它们的优点都充分的展现出来。
3GPS在铁路工程测量中的应用及发展趋势
3.1静态或快速静态定位模式测量
GPS技术中静态或快速静态定位模式的应用对于铁路线路的控制网测量有重要意义。铁路线路控制网的测量即国家三角点的加密测量，其中，首级控制网是进行相对较高控制网的控制的，但是目前我国一般等级铁路工程测量并没有严格规范首级控制网的具体测量手段和相应的方法，造成其容易受到其他客观因素的影响，从而造成国家三角点受到严重损坏。其中，还存在部分铁路工程在测量过程中应用全站仪进行导线联测，这样则无法联测国家三角点。因此，在国家三角点上进行加密测量，进而对铁路线路的首级控制网有效测量，为铁路测量流程提供便利是有必要的。在具体的观测过程中，每一流动站上的GPS接收机在进行静止观测的同时接收基准站和卫星的同步观测数据，并实时解算出用户站的三维坐标数据。使用这一定位模式的测量方法，可以很快地测量所需的精准的数据，此测量方法可以完全替代全站仪完成导线测量等控制点的加密工作[2]。
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3.2动态定位模式测量
实时动态定位模式测量技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术，是GPS测量技术在铁路工程测量中的重要技术之一，其也在铁路工程测量过程中发挥着较为重要的作用。实时动态定位测量系统的主要组成部分为基准站和流动站，基准点是点位精度较高的首级控制点，其参考站是接收机。完成好设备装置后，对GPS卫星动态进行连续观测，从而通过接收卫星所传回的数据，获得流动站的三维坐标和测量精度。通过实时动态模式测量的工作过程方便用户实时监测待测点的数据观测质量，并为客户根据待测点的精度指标确定观测时间提供了依据，从而减少不必要的观测项目，提高测量效率。该技术在铁路工程测量过程中的应用主要包括两个部分，一是参考站的工作，二是流动站的工作。参考站的工作分为四个步骤：第一，需要进行GPS接收机、控制点以及天线的设置，确保准备工作完善；第二，将GPS接收机上的相关参数进行设置和录入，同时建立相应的配置集；第三，在天线高度和参考站坐标已知的情况下，输入其准确的信息，使得参考站接收机能够自动进行参数的转换，同时连续不断地进行GPS卫星信号的接收
3.3高程控制测量应用
GPS技术应用于测量作业能够实现很多人工无法测量区域的高效率测量，使得工程测量的工程量大大降低，同时由于测量效率非常高，且测量操作简单，能够很好地提升铁路工程建设效率与经济性。铁路工程建设中应用GPS技术进行测量能够实现全面覆盖，对于各种地形区域都能够进行全方位测量，更好地减轻测量中额人为误差，GPS测量系统的测量精度已经满足四等水准精度要求，完全满足其在实际工程施工中的应用。
4GPS系统应用时注意事项
4.1充分考虑铁路工程测量的自身特点以及经济效益
对于铁路工程测量而言，GPS系统在其上的应用，必须要充分考虑到铁路工程测量中自身的特点以及所要达到的经济效益，这样才能充分发挥GPS系统的整体功能，才能真正服务于铁路工程的测量工作。
由于各铁路工程测量时所处的位置、天气等因素不同，就可能出现不同的情况，如：不同路段铁路工程测量其转换参数的选择就不同，同一个转换参数不能同时应用于各个情况下的测量。更何况由于少数地面的重合点而计算出来的局部的转换参数，其数据的准确性也值得商榷。
此外，在GPS系统的应用中，还必须要考虑经济效益的问题。因为GPS技术的应该主要就是要降低工程测量的难度、工作量及提高工作效率，倘若使用了GPS系统，而又达不到节省成本的效果，则失去了应用GPS系统解决铁路工程测量问题的意义。
4.2注意隧道洞外控制测量的一些问题
在GPS技术的应用之中关键问题之一是高程问题，高程问题的解决，能为整个工程测量带来极大的经济效益，尤其对于隧道中的高程测量更是如此。而在隧道的控制测量之中解决这个高程问题确实存在一定难度。为了解决好这一问题，可以选择不同方法，如，对于隧道的洞外控制测量，其高程控制就可以采用国家的重力异常图以及一些重力的测量方法来解决，其精准度达到0.01m。
5结束语
综上所述，GPS技术具有数据准确性高、外业工作效率高等优势，随着其在铁路工程测量的实践工作的应用实践，从中不断总结出GPS技术在铁路工程测量中应用的新思路和新技术，从而不断对其进行工作方法和作业流程的创新和细化，促进GPS技术在铁路工程测量外业工作中的可操作性，并提高数据处理的效率，由此可以充分看出GPS技术在铁路工程测量中具有广阔的发展前景。
参考文献：
[1]张轩浩.高速铁路工程测量中GPS-RTK技术的应用与探讨[J].中国设备工程,2017(22):208-209.
[2]谭庆.GPS在铁路工程测量中的应用探讨[J].黑龙江交通科技,2014,37(10):70-71.
论文作者:戴斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/13
标签：测量论文; 铁路工程论文; 技术论文; 工程论文; 高程论文; 位置论文; 精度论文; 《基层建设》2019年第11期论文;