小小狮子头
研究汽车行驶与道路各个几何元素的关系，以保证在设计速度、预计交通量以及地形和其他自然条件下，行驶安全、经济、旅客舒适以及路容美观。做好勘测设计工作不仅能在建设工程中取得好的经济效果和社会效益，而且在建成投产后也能取得好的使用效果。 为了改进建设项目的管理，重大项目的审批要做好项目建议书、设计任务书（相当于可行性研究报告），它是基本建设程序中的重要组成部分，是建设项目决策的依据，可提高建设投资的综合效益。项目建议书根据国民经济长期规划、地区规划和行业规划等要求，经过调查、预测、分析后提出在技术、工程、经济和外部协作条件上是否合理和可行，进行全面分析、论证，做多方案比较，认为项目可行后推荐最佳方案。经批准后，由部门、地区或企业负责组织编制设计任务书（或可行性研究报告）上报。设计任务书批准后，所有新建、改建、扩建和技术改造的道路工程都必须编制勘测设计文件。道路勘测设计的内容，是根据设计任务书提出的公路路线，或按照城市规划所拟定的城市道路路线，进行查勘与测量(见铁路和道路测量、市政工程测量)，取得必要的勘测设计资料，以便按照规定编制设计文件。设计要体现国家有关的方针、政策，切合实际，技术先进，经济合理，安全、适用、美观并符合交通工程的要求。公路还应综合考虑山、水、田、林、路等统筹安排、布置协调。设计标准应根据工程的不同性质，不同要求，区别对待。设计文件的编制，一般建设项目，可按初步设计、施工图设计两个阶段设计；有些技术上比较简单的道路工程建设项目，设计方案确定后，就可做施工图设计；技术上相当复杂的道路工程项目，可按初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段进行。经济调查和勘测 根据道路使用的任务和性质，公路选线经过实地勘察，核查其实施的可能和必要条件，先作一般的技术经济调查并搜集有关资料。应在总的公路规划指导下勘察公路起讫点和控制点（如必须通过的城镇、工矿企业等），沿线地形、地貌、河流水文、工程地质和水文地质、筑路材料，选择大中桥桥位，以及与铁路和其他道路的交叉等。按照技术标准考虑行车便捷、安全、畅通的要求，经过技术经济多方面的方案分析论证和比较，选定合理的路线，同时应适当考虑与周围景物的协调（见道路选线）。城市道路定线 根据城市综合交通规划和城市道路系统规划，具体确定一条城市道路的空间位置。城市道路的位置应服从城市规划，如规划与实际情况不适应时，可向规划部门提出调整的建议。应了解道路与铁路和其他道路的交叉情况，需要修建各种类型立体交叉时应专题调查和论证。调查了解道路两侧用地、建筑物(包括街坊出入口及标高)以及地上、地下管线和公用设施。调查路线征地拆迁（包括原有房屋层数、结构、性质）、施工力量和劳动力来源等情况。初步设计 初步设计是项目决策后，根据设计任务书要求所作的具体实施方案，应能满足项目投资包干、招标承包、材料、设备订货、土地征用和施工准备等要求。根据批准的设计任务书和收集的勘测设计资料编制初步设计文件，确定设计原则、技术标准、工程规模、工程数量、工程概算、材料数量等。其组成内容为：①设计说明书，包括设计依据及概述，设计技术准备，对道路工程设计的各个方案进行技术经济论证和提出推荐方案，存在问题和注意事项等；②主要工程数量和主要材料数量表；③工程概算，说明编制概算所采用的定额，各项费率标准，材料价格、施工方法及施工费用的依据；④设计图纸，包括道路位置示意图、平面地形图（包括征地、拆迁线）、纵断面图、横断面图、道路交叉、广场设计图、绿化、照明布置等。技术设计和施工图设计 技术设计主要用于技术上相当复杂的道路工程。初步设计经审批后就可进行技术勘测，根据技术勘测资料做技术设计或施工图设计。技术设计是对初步设计中一些复杂工程内容，如道路和广场的竖向设计，难度较大的道路交叉，交通组织措施，全面性的综合排水设计，有关地上、地下管线平面和立面的综合协调等进行深一步较详细的技术设计。施工图设计内容包括绘制道路平面、纵断面、横断面、平面交叉口、立体交叉、广场设计等的各部详细尺寸和标高；路面结构设计组成及厚度;排水设计;中小桥、涵洞、灌溉渠道连通管及其他附属构筑物的位置、标高、孔径、结构设计等施工详图和必要的施工说明，提出征地、房屋拆迁、迁移管线和障碍物等的数量，编制工程预算。当与初步设计有较大变动时，应修正初步设计和概算，报上级批准后实施。 
GPS技术在公路测量中的应用前景及现状摘要：GPS技术应用于公路测量是公路外业勘测的一项重大技术革命，其应用及开发的前景十分广阔。尤其是实时动态（RTK）定位技术在公路测量中蕴含着巨大的技术潜力，本文主要介绍了GPS中的RTK技术在公路测量中的应用及其对公路勘测的巨大推进作用。 关键词：GPS；RTK；静态定位；动态定位 1、GPS技术发展现状 全球定位系统GPS（GlobalPositioningSystem）是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统，具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。单点导航定位与相对测地定位是GPS应用的两个方面；对常规测量而言相对测地定位是主要的应用方式。 相对测地定位是利用L1和L2载波相位观测值实现高精度测量，其原理是采用载波相位测量局域差分法：在接收机之间求一次差，在接收机和卫星观测历元之间求二次差，通过两次差分计算解算出待定基线的长度；求解整周模糊度是其关键技术，根据算法模型，设计了静态、快速静态以及RTK等作业模式。静态作业模式主要用于地壳变形观测、国家大地测量、大坝变形观测等高精度测量；快速静态测量以其高效的作业效率与厘米级精度广泛应用于一般的工程测量；而RTK测量以其快速实时，厘米级精度等特点广泛应用于数据采集（如碎部测量）与工程放样中。RTK技术代表着GPS相对测地定位应用的主流。 GPS测地型接收设备是实现测地定位的基本条件，接收机有单频与双频之分，双频机能以L2观测值修正电离层折射影响，最适宜于中、长基线（大于20km）测量，具有快速静态测量的功能，可升级为RTK功能；单频机适宜于小于20km的短基线测量，对于一般工程测量具有良好的性能价格比。RTK系统由GPS接收设备、无线电通讯设备、电子手薄及配套设备组成，整套设备在轻量化、操作简便性、实时可靠性、厘米级精度等方面的特点，完全可以满足数据采集和工程放样的要求。鉴于GPS系统在轨卫星数有限，在对空通视受遮挡的条件下，不能保证正常解算，影响定位的精度和可靠性。实践表明，单频GPS系统由于多环境的制约，存在着很大的局限性。随着俄罗斯的全球导航卫星系统（CLONASS）的不断完善，利用GLONASS来改善GPS性能的双星座系统（GLONASS+GPS）已由美国Ashtech公司研制成功，这种全天候、全地域、高精度的系统为用户提供了更为完善的接收设备，双星座系统的接收设备GPS接收设备的新水平。 2、GPS技术在公路测量中的应用前景 随着我国国民经济的快速增长的西部大开发的实施，我省的高等级公路建设迎来前所末有的发展机遇，这就对勘测设计提出了更高的要求，随着公路设计行业软件技术和硬件设备的发展，公路设计已实现CAD化，有些软件本身还要求提供地面数字化测绘产品的支持；建立勘测、设计、施工、后期管理一体化的数据链，减少数据转抄、输入等中间环节，是公路勘测设计“内外业一体化”的要求，也是影响高等级公路设计技术发展的“瓶颈”所在。目前公路勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备，但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制，作业强度大，且效率低，大大延长了设计周期。勘测技术的进步在于设备引进和技术改造，在目前的技术条件下引入GPS技术应当是首选。当前，用GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测理，为勘测阶段测绘带状地形图，路线平面、纵面测量提供依据；在施工阶段为桥梁，隧道建立施工控制网，这仅仅是GPS在公路测量中应用的初级阶段，其实，公路测量的技术潜力蕴于RTK（实时动态定位）技术的应用之中，RTK技术在公路工程中的应用，有着非常广阔的前景。下面就RTK技术在公路勘测中的应用作简单的介绍。 3、RTK技术在公路测量中的应用 1 实时动态（RTK）定位技术简介 实时动态（RTK）定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS（RTDGPS）技术，它是GPS测量技术发展的一个新突破，在公路工程中有广阔的应用前景。众所周知，无论静态定位，还是准动态定位等定位模式，由于数据处理滞后，所以无法实时解算出定位结果，而且也无法对观测数据进行检核，这就难以保证观测数据的质量，在实际工作中经常需要返工来重测由于粗差造成的不合格观测成果。解决这一问题的主要方法就是延长观测时间来保证测量数据的可靠性，这样一来就降低了GPS测量的工作效率。 实时动态定位（RTK）系统由基准站和流动站组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的保证，其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。 2 应用 实时动态（RTK）定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式，两种定位模式相结合，在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS（地理信息系统）前端数据采集。 1 快速静态定位模式。要求GPS接收机在每一流动站上，静止的进行观测。在观测过程中，同时接收基准站和卫星的同步观测数据，实时解算整周未知数和用户站的三维坐标，如果解算结果的变化趋于稳定，且其精度已满足设计要求，便可以结束实时观测。一般应用在控制测量中，如控制网加密；若采用常规测量方法（如全站仪测量），受客观因素影响较大，在自然条件比较恶劣的地区实施比较困难，而采用RTK快速静态测量，可起到事半功倍的效果。单点定位只需要5-10min（随着技术的不断发展，定位时间还会缩短），不及静态测量所需时间的五分之一，在公路测量中可以代替全站仪完成导线测量等控制点加密工作。 2 动态定位测量前需要在一控制点上静止观测数分钟（有的仪器只需2～10s）进行初始化工作，之后流动站就可以按预定的采样间隔自动进行观测，并连同基准站的同步观测数据，实时确定采样点的空间位置。目前，其定位精度可以达到厘米级。 动态定位模式在公路勘测阶段有着广阔的应用前景，可以完成地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作。测量2～4S，精度就可以达到1～3cm，且整个测量过程不需通视，有着常规测量仪器（如全站仪）不可比拟的优点。 3 RTK技术的优点 1 实时动态显示经可靠性检验的厘米级精度的测量成果（包括高程）。 2 彻底摆脱了由于粗差造成的返工，提高了GPS作业效率。 3 作业效率高，每个放样点只需要停留1～2s，流动站小组作业，每小组（3～4人）可完成中线测量5～若用其进行地形测量，每小组每天可以完成8～5km3的地形图测绘，其精度和效率是常规测量所无法比拟的。 4 在中线放样的同时完成中桩抄平工作。 5 应用范围广—可以涵盖公路测量（包括平、纵、横），施工放样，监理，竣工测量，养护测量，GIS前端数据采集诸多方面。 6 如辅助相应的软件，RTK可与全站仪联合作业，充分发挥RTK与全站仪各自的优势。 4 推广建议 1 GPS静态定位技术和动态定位技术相结合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制测量。 2 生产过程中采用常规方法和GPS技术相结合生产流程可以极大地提高生产效率。 3 随着GPS技术特点是RTK技术的发展，各个厂家相继推出了具有自主专利技术的仪器，其初始化时间越来越短，跟踪能力也越来越强，精度越来越高，可靠性越来越强，有着良好的性价比，在勘察设计单位具有代替全站仪的趋势，单位设备更新时应考虑这一因素。 4 GPS技术在公路测量中的应用，是公路测量的一项革命性的技术革新，它将对传统的作业理念予以更新。 4、结语 GPS在公路勘测中的应用，对高等级公路的勘测手段和作业方法产生了革命性的变革，极大地提高了勘测精度和勘测效率，特别是实时动态（RTK）定位技术将在公路勘测、施工和后期养护、管理方面有着广阔的应用前景。
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