道路桥梁工程测量中GPS技术的应用

米士玉

摘 要：和传统定位测量技术相比较而言，GPS技术具有效率高，精度强，抗干扰能力突出等特点，在当前道路建设过程中得到了广泛应用，极大地促进了桥梁公路事业的建设和施工的测量。因此，加强路桥施工中GPS测量技术应用的探究，能够进一步为我国公路桥梁建设提供更好的测量基础，从而提高路桥施工的速度和质量。

关键词：道路桥梁工程；测量；GPS技术；应用

1 道路桥梁工程测量中GPS技术的具体应用

1.1 在桥梁控制网测量及施工测量中的应用

在道路桥梁测绘工作过程中，控制网测量是十分重要的工作内容，直接影响整个项目的测量质量。在进行控制网的测绘过程中，为了给后续测量工作提供参照和控制测量误差的经验积累，一般会按照由高级到低级的原则先观测部分精度要求相对较高的控制网。在道路桥梁控制测量工作中，传统的控制测量最常用的方法就是导线法，该方法可以确保高精准度地完成道路桥梁控制网。导线法即通过测绘仪器对导线边长和角度进行测量，继而求算点位坐标，最终完成整个控制网的绘制工作。此法具有几何条件少、结构强度低的缺点，通常适用于小范围的测绘内容，当进行大范围的测量时，导线边和角度数就会相应增加，根据误差传播定律原理，这将会产生较大的误差。并且导线法的测量过程较为复杂，针对大范围的测量工作，应用该方法具有较高的施工难度。根据工程部门现实情况和发展趋势，首级网大多采用卫星定位测量控制网。由于工程控制网相对较短（二等网平均长度10km），微信信号在传播中所经过的大气状况较为相似，在同步观测中，经过电离层折射后的基线向量残差<1×10-6，另外伴随着双频接收机的发展，可建立严密的电离层修正模型，通过更正计算，消除或减弱了电离层折射对观测量的影响，基线向量残差会更小，因此GPS测量具有很高的精度，在道路桥梁控制网的测绘工作中具有十分显著的效果，精度可以达到毫米级，通过该技术完成的控制网的测量内容，是完全符合國家绘制要求的。

桥梁控制网的建立有两种作业模式：静态和快速静态。由于快速静态定位模式对直接观测基线不构成闭合图形，可靠性较差，一般仅规定在一、二级控制网中采用，目前的大型桥梁要求精度高，一般采用静态模式。静态定位技术也叫静态差分技术，在进行GPS静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止的，在数据处理时，将接收天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台接收机在不同的测站上，按不同等级要求的时间，进行静止同步观测。该技术的工作思路是：应用载波相位对局域差分进行测量，然后通过接收机和卫星观测单历元解算基线，然后进行无约束平差和约束平差，从而获得高质量施工坐标。

1.2 在变形监测中的应用

保证测量工作是保证项目质量的基础。道路桥梁的测绘结果受外界环境的影响较大，测量过程较为繁琐，这些因素都可能导致测量结果不够精准，再加上道路桥梁建设工作一般工程量较大，施工环境较为复杂，测量不确定因素较多。应用传统的测量手段可能会导致测量结果严重受到外界因素的影响，但在测绘工作中引入GPS技术可以较好地解决这类问题。将GPS系统和工程实体进行连接，实现对建设环境全面的检测，在施工过程中一旦出现变动，该技术就会将变动的信息和数据通过某一平台上传给管理人员，管理人员根据这些信息和数据，快速地采取相关措施解决相应的问题。比如，在基坑开挖过程中，如果出现路基边缘开裂的现象，GPS技术就会给管理人员发出警示信息，管理人员采取有效的措施加以解决后，即可保证项目施工安全。

2 工程实例

2.1 工程概况

本工程属于我国北方某省五纵六横七条线高速公路网中的一个部分，是三纵三横高速公路网布局当中重要的一段，路线的走向为自东向西。高速公路的长度为10.8公里，需要设计14座大桥，1座车行天桥以及34道涵洞等。

2.2 施工常见问题及预防措施

1）GPS接纳信号安稳性问题

GPS测量技术特别是RTK-GPS技术。在进行测量的时候，可能会产生短时间内信号不稳定的情况或者在一些区域内测量精度不高，出现这些现象的原因在于以下几点：第一，现场施工条件复杂多变，导致遮挡和干扰GPS信号的情况时有出现，让GPS能够观测到的卫星数量变少，另外由于多路径效应，造成GPS测量的过程中定位精度降低。与此同时，由于当地地形山岭纵横，某些地点与GPS基站具有较远的距离，另外一些桥梁桩基涵洞等多在深沟当中，无法保证GPS测量定位的准确性，导致方向精度较差。对其进行改进的过程中，可以使用以下几点方法，首先对GPS定位进行选择的过程中，尽量选择一些树木遮挡少，地势较高的导线控制点，合理的运用RTK-GPS测量放样技术，避免与GPS基站点有太远的距离，依照放样的内容，对间隔较近的GPS基站控制点进行选择。

2）GPS测量技术受时段的影响

在进行GPS测量仪器应用的时候，往往会出现这样一个问题，在某一个时间段内GPS，可以搜到8到9颗星，具有较高的测量精度，但某些时候只能搜到4颗星，导致测量精度不尽如人意，主要是因为GPS体系的卫星只有11颗在中国区域内运行，因为卫星会顺着某一轨迹进行移动，一般情况下，某一个时间段内GPS定位卫星的数量不多，导致精度降低，所以在GPS外业测量的过程中，一定要对该区域的卫星数目情况进行仔细的计算和总结，尽量选择精度较高，卫星数量较多的时间段进行操作。如果想要从本质上让GPS卫星不稳定的问题解决，需要让卫星测量数增加，让GPS精度进一步提高。

3、用GPS测量技术的发展趋势

3.1静态GPS技术的趋势

在我国交通事业发展中，工程建设精度要求越来越高，与之相适应的就是勘察与测量技术的迅猛发展，在路桥工程建设中静态GPS定位技术的应用已经成为当前路桥工程建设中测量技术的主流。

3.2动态GPS技术的趋势

1）可以利用GPS形成测量模型

利用GPS技术进行测量时可以形成快捷的航测图，这样就能够更好地降低路桥工程测量中的人力物力消耗，提升工程测量三维坐标模型的构建效率。

2）将GPS与RTK更好地进行融合

这二者都是当前较为先进的测量数字化技术，RTK的特点就是实时性，而GPS测量技术的特点则是高效率，将二者融合既能够实现测量结果精度的优化，同时还能够将测量推广到纵横面测量以及复杂地形区域的野外测量数据采集工作，将常规全站仪的应用优势以及RTK技术的应用优势结合，就能够实现多种测量环境下的高质量、实时性测量，同时还能够降低人力物力消耗，使得路桥工程建设效率与质量得到测量技术保障。

结束语

总之，在路桥工程建设中的GPS技术在路桥工程建设中应用当前这些先进的数字化测量技术是路桥工程建设与管理效果提升的重要路径，也是我国交通事业发展的助推力量。

参考文献；

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