浅谈 GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用

浅谈 GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用

钟大卫

桂林市交运勘察设计有限公司 广西壮族自治区桂林市 541003

摘要：由于施工现场条件的复杂性，路桥工程施工容易受到外界环境的影响，导致路桥工程质量和施工效率得不到保障。因此，人们要加强对路桥工程的测量和监管，提升工程的施工效率和质量。作为一项准确性高、适用性强、不受环境影响的信息新技术，GPS技术能够辅助完成工程的测量和监察工作，降低人力、物力的浪费，提高工程的社会效益和经济利益。

关键词：GPS技术；道路桥梁；测量；应用

1GPS测量技术的具体介绍

1.1关于GPS测量技术的概括

人造地球卫星是实现GPS定位技术对于某一具体特定地区的实时监控的基础,目前在我国GPS定位技术已经被应用在大坝实时监测以及隧道变通等等高密度和高精度要求的工程当中。国家通过对GPS定位技术的应用,设立精密非常高的工程设置网,进而实现各项高精密要求的测量工程其任务的完成。利用目前GPS测量技术在其工程测量当中的具体使用状况反馈上分析,GPS测量技术可以全天候性并且具有时效性等特性来完成测量工程的具体要求。

1.2关于GPS测量技术的优越性

第一,GPS测量技术是具有高精密性,这让这项技术在工程测量过程当中实现了再具体使用的时候能够很好的来满足工程测量的各种精密性需求,目前我国的GPS测量技术已经到达了厘米级甚至是分米级的状态,然而这种状态也致使最后的体现处于被拉长的时间,这让工程测量的精密度得到了很高的提升。第二,GPS测量技术的监测时间对比与其他技术来说其时间要短得多。正常来讲的话,GPS测量技术的静态定位时间只需要短短40min左右就能够完成,并且GPS测量技术的动态时间能够在短短几分钟之内就可以完成,还有一些监测任务甚至能够在几秒钟之间就可以完成和实现,这也让GPS测量技术的监测时间比其他的监测技术要短得多。第三,GPS测量技术的操作跟其他技术对比来讲也要简单便捷一点,这个技术能够让工作人员在很短时间之中就可以熟悉并且掌握,大幅度提高了对其技术的掌握。

2GPS在测绘中的作用

2.1关于静态定位分析

通常静态定位测量应用范围相对比较广，可以实现长短距离的基线测量。这种测量方式一般需要使用三个接收机并在基线两端设立天线，同时在测量中心做好相关标记且做到对中整平。只有这样才能实现三台接收机得以在同一时间内进行高速公路测量工作，该测量方式需要使用到四颗和四颗以上的卫星且所有卫星采样率均应当设置到5s～30s范围内，且其截止高度角也要完全一样。通常观测时段长度主要是由基线间精度和距离来决定的，其长度可以从几分钟到几小时。在实际测量过程中系统会自动解算用户站坐标和整周未知数。是否结束观测则需要以解算结果来做出相应的判断，如果结果变化未能达到相对稳定趋势则不能停止观测。随着RTK技术不断发展和应用，使得定位时间得到了有效地缩短，通常只需要5～10分钟这样就可以完成，因此，我们有理由相信，在不久的将来所需定位时间还会越来越少，同时精度也是越来越精确。

2.2关于动态定位分析

对于高速公路测量来讲，动态定位方面的发展前景还是非常广的，可以实现测量纵断面地面线、图形测绘、公路横断面以及中桩测量等。测量时间通常只需要2s～6s的就可以使精度达到1cm～3cm的范围内，与此同时，在测量过程中也不需要通视，其与全站仪相比要简便快捷许多。由于高速公路设计范围非常广、长度非常长且等级也比较高，应用传统测绘方法已经难以满足精度方面的要求。在现代测绘中应用GPS技术可以在平面控制中对路线进行平差分析和导线网测量工作，并应用GPS来对中线进行放样。该技术在高速公路测量中已经得到了有效地应用且得到了许多好评。

3GPS技术在工程测量中的具体应用

3.1测绘控制网

测绘控制网是工程施工的一项基础内容，测绘数据的准确性将会直接影响工程最终质量。精度要求较高的控制网被称为一级控制网，而一级控制网就是工程测绘工作的参照点，定位数据要求很高。对于一级测绘网的构建，过去主要使用边角法，即使用测绘仪器对三角网或导线进行控制，然后确认坐标位置，构建出综合性的测绘控制网。这种方式只适用于小范围测绘，无法应用于大范围测绘工程中，原因是其容易产生偏差，数据精度无法满足技术要求。此时可以利用GPS技术，对边角法进行补充。GPS技术能够实现对点的精确控制，提高整个测绘网的精确度，进一步解决传统测量方法存在的问题，增强控制网的实用性和精确性。

3.2变形检测

施工期间，道路桥梁工程容易受到外界因素的影响，导致地基出现变形或断裂，影响自身的稳定性。此时需要及时对工程进行处理，保证工程的质量和安全。传统的路桥变形监测会受到外界因素的影响，其测量精度受到质疑，测量结果中，很多细小变化会被技术人员忽略，增加了工程的安全隐患。GPS技术能够弥补传统监测技术的不足，实现对路桥变形的精确监测，将其精度控制在毫米级，并能够对细小的变化做出反应，提高工程施工质量。

3.3GPS高程拟合计算技术

GPS高程拟合计算技术是指通过GPS定位得到各个空间点的精度高差，使用平差得到空间点的大地高度，从而得到空间点的高程差，最后计算出正常高度。目前，人们一般采用水准点作为计算基准，通过曲面拟合解析和内插等方式来得到结果。GPS高程拟合计算技术具有较好的使用前景，可以广泛应用于高程测量中。

3.4公路断面测量

GPS技术可以应用于公路横、纵断面的测量中。人们可以联合应用GPS技术与测图软件，得到精确的公路断面信息图，以提高工程测量效率，节约人力和物力投入。

3.5在动态测放测量技术中的动态测量功能

一般来讲，动态测放是GPS测量技术与数据传输技术两者相互结合而产生的，其属于定位技术范畴。这种先进的高速公路勘测技术有着十分广阔的发展和应用前景。在应用其动态测放功能时可以不同等级路线带状平面控制网做出科学合理地布置，与此同时还可以进行路线中线等方面的测放。特别是在高速公路施工时应当应用动态测放功能来实现施工放样作业。同时还可以应用基站与流动站自身优势来实现一次性作业。另外，还可以设立永久基站来实现施工放样实时性功能，进而不会受到时间、地点和环境等方面的制约，这样一来可以有效地缩短作业时间且还能有效地节约成本。

3.6应用GPS来进行公路路线控制测量

在进行路线控制测量过程中，一个非常重要的设备就是GPS接收机，在应用该设备时务必要全方位检验其性能和可靠性。其中主要检验内容有实测检验、通电检验以及一般性检验。这些年来我国引进了诸多类型的GPS接收机，对其频率来说，通常可以划分为两种类型：单频与双频。其中双频接收机具有点间距离不受限制的优点，并且在边长超过20km的情况下能够将电力误差对点位坐标的影响大致消除。不仅如此，在进行快速动态与静态测量过程中，可以在短时间内将整周模糊值结算出来，进而缩短了其观测时间。

结论

随着社会经济与科学技术的发展，我国路桥工程市场需求不断扩大，GPS技术日益成熟。GPS技术能够有效弥补传统测量技术的不足，提高测量数据的精确度，保证工程质量和施工效率，提升企业的竞争力。

参考文献：

[1]倪星航.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2019(14):249-250.

[2]赵永浩.基于GPS技术在公路工程测量中的应用分析[J].建筑技术开发，2019(9):102-103.