GPS技術在道路橋梁工程測量中的應用分析

曹 振

身份證號碼：371426198611141619

GPS技術在道路橋梁工程測量中的應用分析

曹 振

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道路橋梁工程是城市建設中的重要工程，為了提高道路橋梁工程的測量水平和測量效率，需要科學的對GPS技術進行應用。GPS技術是現代工程測量中的重要技術手段，具有精度高、成本低、效率高的特點，應用到橋梁工程測量中，可以推動道路橋梁工程建設的施工組織管理水平提升，提高施工效率，實現道路橋梁工程項目的經濟效益與社會效益。

GPS技術；道路橋梁工程；測量

1、GPS 技術的相關概述

1.1 GPS 技術

GPS 技術是現階段工程測量常用的技術手段，可以有效的對地面的數據信息進行采集，具有極強的應用范圍。橋梁工程測量中，對GPS技術的使用，減少外界因素的干擾，降低氣候因素對測量數據的影響，提高數據信息的真實性與可靠性。GPS技術主要是由空間星座、地面控制以及用戶設備構成的。采用GPS技術進行橋梁工程測量，可實現全天候，全地形的測量，可以滿足現代橋梁工程施工的實際需求，促使橋梁工程的施工組織管理和施工工序的順利完成。

1.2 GPS 技術在橋梁工程中應用的優勢

GPS 技術可以廣泛的應用到橋梁工程測量中，推動橋梁工程質量提升，主要是由于GPS技術具有多種技術特點和技術優勢。針對GPS技術在橋梁工程中的應用優勢進行闡述，推動橋梁工程中，可以廣泛的對GPS技術進行應用。

(1)擺脫了天氣因素的限制，對于陰雨天氣或者惡劣環境來說，一般的建筑工程測量都難以正常開展工作。但是這種新型的GPS接收機實現了強大的抗干擾能力，GPS測量技術也擺脫了歷史上的這種困境。除去了障礙物的因素，GPS定位技術就能夠任何時候任何地點在地球上觀測到超過四顆衛星進行測量，特別是北斗衛星系統和CLONASS系統運作之后，GPS測量技術也擺脫了從前的看天測量模式。(2)排除了通視的障礙問題，傳統利用三角網法進行測量，這種方法對于控制點的通視要求是相對較高的，另外對于布點的優化也是一件比較困難的工作。利用GPS方法進行控制測量的話，需要確保必要點互相通視的前提下，在更加合適的地方選擇好點位，進一步將基準網的質量提高。對于RTK測量來說，通視是其中優點比較明顯的技術，盡管部分非關鍵點遭到破壞，但是測量工作也能正常開展。(3)性價比比較高，以前級別比較高的橋梁測量，結合全站儀的高精度，以便更好地完成測量工作和通視要求的測量者是比較高的。目前，全球定位系統技術的應用越來越廣泛，從價格的角度來看，全球定位系統接收機的價格低于傳統儀器的價格。但是更多情況下GPS測量要比全站儀測量更便捷，其作業效率更加讓人滿意。GPS接受機也在施工單位中廣泛應用開來，用其來引導施工作業，一方面可以加快施工進度，另一方面還能夠提高測量的精度，防止高人力成本的消耗，這也是技術高性價比優勢的一種體現。

2、道路橋梁 GPS 測量的測量方式

2.1 GPS 靜態測量

在各種 GPS 測量方式中，靜態測量是最為悠久的測量方式。從二十世紀九十年代初期開始就已經開始應用于特大型的道路橋梁工程的平面控制網的測量中來了。在 GPS 靜態施測道路橋梁控制點之前，一般采用精密三角網( 或精密導線測量) 測量道路橋梁基準點。GPS 測量方法和傳統的三角測量的方式相比較，其效率更高、精度更可靠、受制約的條件低，因此 GPS 靜態相對的定位測量方式在道路橋梁工程的平面控制的測量及變形監測中的應用越來越多。近些年來，靜態相對的定位測量技術解決了長邊控制網的施測精度的問題，例如這些年建設的杭州網跨海大橋，港珠澳大橋的基準點測量均通過構建靜態 GPS 控制網的方法來完成的。

2.2 GPS 實時的動態差分(RTK) 的定位測量

GPS 實時的動態差分的定位測量 (Real － time kinematic，簡稱RTK) 的原理是兩臺 GPS 接收機同時作業，一臺固定不動一臺實時移動，兩臺機器之間通過即時的數據交流而獲得的一種快速、精確定位方式。根據經驗，這種作業方式可以輕松獲得厘米級的測量精度。利用這種技術可以進行道路橋梁水下地形測量、道路橋梁鉆孔放樣、道路橋梁施工定位等技術應用。在這個技術應用之前，一般的定位方法有經緯儀交會發、全站儀跟蹤目標法、信標機施測法等。但上述方法都存在定位精度不高、定位效率低及難以定位的問題。可以說在當前的道路橋梁施工中，RTK 應用是最為廣泛的，也是最有效率、最可靠的定位方法。

2.3 GPS 高程擬合技術

GPS 實時的動態差分( RTK) 同時可以獲得平面坐標和高程值。但由于高程異常、測區條件差、衛星分布等原因，RTK 高程測量一直不是很可靠。現在我們討論的是通過各種方法擬合出較高精度的GPS 高程。目前較有成效的應用是各地建設的連續運行衛星定位參考服務系統( Continuously Operating Reference Stations，縮寫為 CORS)，由于這些網絡經過精密平差、使用了嚴密的重力模型，比較好的解決了高程測量精度的問題。在不具備 CORS 網的地區，GPS 高程測量應使用多個分部合理的水準高程點進行擬合，從而獲得較高的 GPS擬合高程。我國目前有關 GPS 高程擬合的理論和操作方法并不是太成熟，在測量精度方面還需要加強，但是隨著技術的深入發展和使用，高程擬合的精度會有較大進步。

總之，GPS技術具有較強的應用性，尤其是在工程測量方面，有利于提高工程質量和工程建設效率。就以道路橋梁工程來說，將GPS技術運用到道路橋梁測量中，可以準確地進行測繪、變形監測、圖根測量等，為道路橋梁建設提供依據，促使后續道路橋梁施工標準地、順暢地的進行。基于此，本文就GPS技術如何在道路橋梁工程測量中應用進行分析和探討。

[1]孟祥妹，趙振東.GPS技術在道路橋梁工程測量中的應用[J].科技創新與應用，2014，36：239.

[2]王極勇.GPS技術在橋梁工程測量應用中的思考[J].技術與市場，2015，09：110+112.