道路桥梁工程测量中 GPS技术的应用

道路桥梁工程测量中 GPS技术的应用

钟俊

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摘要：在道路桥梁工程测量的过程中，应用GPS技术能够提供更加精准的三维坐标，从而促进测量精确度的有效提升，为道路桥梁工程建设提供更好的指导。GPS技术还能提升工程测量的自动化程度，对于测量效率提升非常有效，从而达到节约测量时间的作用。基于此，本文对道路桥梁工程测量中GPS技术的应用进行了探讨。 关键词：道路桥梁工程；GPS技术；应用； 引言

随着时代的进步与现代定位系统的完善，建筑领域在国家经济发展的作用下迎来了迅速发展的契机，而工程测量是其中最关键的基本工作，怎样在工程测量中合理使用GPS技术，是工程建筑者需要深入思考的问题。其中，GPS是一种具备定位功能的新型科技，受到了广泛关注，在工程测量方面GPS技术的使用可以明显提高测量的精准度与稳定性，而且针对测量行业的发展有一定的推动意义。此外，精确的测量工作可以为工程建设带来重要的信息支撑。

1GPS测量原理概述

GPS技术的应用需要相应的设备进行辅助，包括GPS卫星星座、信号接收机以及相应的地面监控系统等。在利用GPS技术开展测量工作时，GPS接受装置需要对无线电传输时间进行测量，并根据相应传播速度来计算传输距离，最后才能确定最合适的测量位置。在道路桥梁工程测量中应用GPS技术，通过将卫星作为动态空间当中的已知点，依据距离交会原理来测算出接收机的具体三维坐标。卫星不断向接收机发送星历参数以及相关的时间信息，地面监控系统则是负责计算接收机的相应三维数据。根据定位方式的差别，GPS测量包括单点、差分这两种定位方式，单点定位通常只能伪距进行观测量，经常被应用到导航定位当中，而差分定位则是需要利用两台以上的接收机进行伪距或相位观测量，能够比较准确的确定观测点之间的相对位置，经常被应用到工程测量当中。根据定位接收机所处运动状态的差别，可以将其划分为静态和动态两种定位方式，静态定位就是接收机在各个流动站上均处于静止状态，观测时进行GPS捕获以及跟踪的过程是不变的，在同一时间接收基准站观测数据和相关卫星数据。利用接收机能够比较准确的测算GPS信号的具体传播时间，利用卫星在轨位置可以及时解算出用户站的三维坐标。动态定位就是接收机对运动物体的相应运行轨迹进行测定，测量前要首先进行初始化，在某一控制点进行一定时间的静止观测，之后流动站会依据设置好的采样间隔进行自动观测，同时对基准站的相关数据进行同步观测，最后确定出相关采样点的具体空间位置。

2道路桥梁工程测量中GPS技术的应用优势

2.1定位精确度高

利用GPS技术进行道路工程控制测量，可以在基线上设置多个观测点进行相对定位，测量的精确度很高，且符合公路工程线路长的特点。根据实验证明，在800km以上的测量精确度可达10-8，在100km~500km的精确度可达10-6~10-7，在50km范围内的测量精确度可达（1-2）×10-6。

2.2数据生成时间短

工程测量需要有时间上的保证，这样才能满足工程进度需要，完成合同约定。观测20km内基线需要的时间短，传统测量是人工测量，容易出现误差与不足，影响到数据的可用性，但是通过使用GPS测量技术，就能够在很大程度上提高工作效率，全面提高了静态、动态的定位测量速度，减少了时间，一般的测量在5分钟内就能完成，而相对简便的数据生成，则会在短短的几秒钟内能完成。

2.3GPS接收机轻便小巧，操作方便

随着科学技术的不断进步，GPS相关设备正朝着体积小、便于操作及功能完善等方向发展。因此利用GPS进行野外公路工程的测量时，可减少操作人员的工作、减轻工作人员的劳动强度。因为操作简单，所以测量人员不用进行太过复杂的流程，只要按照要求布设控制点并在测站点上安装接收机就能获取、跟踪和记录分析卫星信号等信息数据，且随着GPS的数字化程度的提升，可自动化完成上述工作，降低了对操作人员的要求，也为整个工程测量节省了人工成本。

2.4测站之间无需通视

在使用GPS技术进行控制测量时，一般在测站之间不用保持通视，将测站点设置稳定平坦的地方就行，这样也是为了方便测量，避免产生不必要的经济损失。同时因为无需通视，因此点位位置和相互之间的距离只需根据实际情况设置便可，选择的距离和点位都比较灵活，且节约了大量计算和选点的工作，在降低工作难度同时还可以保证测量结果的精确性。

3道路桥梁工程测量中GPS技术的具体应用

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GPS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测量项目的观测时间

GPS系统在定位时，能够测定卫星瞬间时空坐标，且观测接收机与GPS间的间距，保障基于相关公式，计量出接收站的空间位置。为提高整个测量过程的精准度，既需要为其提供大量的可视卫星，还应确保观测点几何图形的规范性。为保证测量精度，要严格把控几何精度因子总数。大部分情况下，在观测时不受大气折射原因影响下，要确保把卫星高度维持在15°之上。在测量早期，还应当基于卫星与星历位置，选取恰当的测量部位。

3.3GPS测量外业实施

在GPS测量外业工作中，根据测量设计要求在测量区域内布设GPS观测点，导线点等。为了避免电磁场等对信号产生影响，要求选择的点位尽量远离大功率无线电发射源与高压电线，选择交通便利和视野开阔的地方。最后在选点结束后根据现场实际浇筑的混凝土桩进行标记和记录。在具体测量时，为获得精确的数据并进行对比，先在已知GPS观测点上利用三角支架进行观测，平面观测时要满足测量规范要求，然后使用相同方式对其他布置的观测站点进行测量，取3个差值不超过2cm的平面观测结果作为该点观测站点的平面坐标观测结果。在施测结束后，需要利用相关的数据处理软件完成基线解算和网平差等数据处理，然后获得GPS控制点的三维坐标，并保证同步观测精度、异步环观测精度和复测基线观测精度等精度指标要符合设计要求。

结束语

在道路桥梁工程测量过程中，应用GPS技术具有诸多优势，不仅能够显著提升测量准确度，而且还能有效减少外部因素对测量工作的影响，提升测量效率，节省测量工作时间。因此应当将其广泛应用到道路桥梁工程测量工作中，尤其是测绘网控制等工作中，确保相关测量工作的效果，为后续道路桥梁工程施工的开展奠定良好的基础条件。 参考文献

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