路橋測量中GPS的應用分析

楊馳

（中鐵十八局集團有限公司）

路橋測量中GPS的應用分析

楊馳

（中鐵十八局集團有限公司）

隨著我國全面建設工作的不斷推進，路橋施工的需求也在不斷凸顯，各種施工技術水平的提高對路橋測量工作提出了更高的標準和要求。GPS技術目前在我國路橋測量中屬于應用性最強、應用范圍最廣的一種關鍵性技術，擔任著大部分路橋測量工作的任務。路橋工程關系著國家的經濟發(fā)展、更關乎國家的興盛，因此需要不斷提高GPS技術的應用水平以保證測量工作對路橋施工的全面支持。本文首先就GPS技術進行了基本介紹，并分析了其在路橋測量中的應用原理，最后對GPS技術在路橋測量工作中的具體應用及發(fā)展前景進行了全面分析。

路橋施工；測量；GPS技術；應用；前景

隨著國際信息技術水平不斷進步，基于衛(wèi)星定位的GPS技術得到了快速的發(fā)展。受信息化影響，GPS技術水平及應用領域仍然在不斷開拓，其基本技術的應用與現(xiàn)代信息技術的結合程度也不斷加深。GPS技術測量功能是其主要應用領域之一，隨著傳統(tǒng)測量應用的技術不斷變革。在新的技術背景下，GPS在路橋測量中的應用也得到了不斷的推廣及變革。只有針對其技術應用及發(fā)展有深入認識，才能使其在路橋測量工作中的作用不斷強化，促進路橋測量工作提升進步。

1　GPS技術簡介

1.1GPS技術概念

GPS技術是在衛(wèi)星定位技術的基礎上，將無線電技術與多個太空衛(wèi)星定位結合，實現(xiàn)對某個地理位置的精確定位。由于GPS技術基于24個太空衛(wèi)星以環(huán)地球網的形式分布在地球附近的空間，而且其均勻分布能夠完全覆蓋住地球上的所有地理位置所以實現(xiàn)了全球定位，GPS即全球定位系統(tǒng)。

1.2GPS技術特點

GPS技術的數(shù)據(jù)接收方式為無線電接收，因此只要擁有信號接收設備就能夠在地球上的任意位置接收到衛(wèi)星傳輸信號，實現(xiàn)精確的地理定位。GPS技術的諸多技術因素決定了其技術特點明顯。

（1）GPS技術的可操作性極強，不受時間、空間、環(huán)境、天氣、氣候的限制，又可以實現(xiàn)實時定位，保證用戶能夠及時準確地掌握個人的位置信息。

（2）GPS技術在路橋測量應用中省略了通視操作環(huán)節(jié)，使測量工作難度大大降低。

（3）GPS技術具有極高的精準度。由于經過合理設計均勻分布的24顆衛(wèi)星能夠在地球上任意地點將至少四個衛(wèi)星的定位數(shù)據(jù)發(fā)送至用戶端，所以定位精準度極高。

（4）測量效率高。無線電傳輸速度極快，能夠使用戶信息及時接收和回傳。

1.3GPS技術在路橋測量中的應用原理

路橋施工所涉及的測量工作主要是針對與施工相關的各種長度參數(shù)，例如橋梁的長度、寬度、高度等。這些長度參數(shù)決定著整個工程的最基本施工標準及要求，因此只有精準度極高的測量技術才能滿足路橋施工的要求。GPS技術在路橋測量中以發(fā)揮其長度的精準控制功能為主，除了對基本長度參數(shù)的測量、設計控制之外，還是項目施工過程中誤差監(jiān)測的主要依據(jù)與控制手段。

2　GPS技術在路橋測量中的應用途徑

2.1加密國家控制點中的GPS應用

GPS技術在實際應用時會由于所處區(qū)域的差別而涉及不同級別的國家級加密控制點，對這些區(qū)域的精準控制是完成路橋工程施工任務的重要依據(jù)。在具體的路橋測量時，除了依賴GPS技術，同時也需要在國家測繪系統(tǒng)中進行測量數(shù)據(jù)的輸入，并且根據(jù)不同的測量環(huán)境及路段分析各個控制點的情況。由于同一個路橋項目所涉及的不同控制點所屬系統(tǒng)不同的，尤其是國家級控制點中采取加密處理的情況，在路橋測量工作中出現(xiàn)的幾率也是較大的。因此整個測量工作的控制也具有一定難度。一般對有加密國家級控制點的施工路段實施GPS測量時，首先沿線設置對點，并保證每個對點間距符合1km標準。然后根據(jù)GPS測量結果計算出道路測量控制網，使每一個測量項目能夠高效完成。

2.2特大橋項目測量中的GPS應用

特大橋項目是路橋施工中主要的項目類型之一，一般特大橋項目都具有相似的特點，即對空間測量的精準度要求極高，而GPS技術的特點也正應了這種測量要求。一般特大橋測量時需要先考慮設計和施工因素，只有能夠滿足設計與施工要求的方案才能實施測量。

以某個跨河公路特大橋為例，由于跨河的橋梁設計需要考慮橋梁的平面高度、施工、格位設計等基本因素，所以GPS測量也要首先確定出具體的實施方案?？绾犹卮髽騁PS測量要設計四邊形布網，為測量提供最主要的參照依據(jù)。然后選擇聯(lián)合測量方法對四邊形布網中的各個測量點實施準確測量。最后確定與特大橋施工相關的各個數(shù)據(jù)。

2.3路橋平面測量中的GPS技術應用

路橋施工項目最為常見的地形條件是地面形態(tài)起伏變化較大、水平面高差較高等情況。由于施工要求的道路在短距離內主要呈平面性特點，因此在面對復雜的地形條件時，施工項目的平面測量工作是最為常見的測量需求，而且傳統(tǒng)測量方法無法滿足測量要求的普遍情況。GPS技術在這時就發(fā)揮了其空間測量特點，不受任何空間條件與自然條件的限制，能夠快速準確的獲取測量地點的三維坐標，即經度、緯度、水平高度這三項參數(shù)。有了這三項精準數(shù)據(jù)，測量結果就能夠滿足項目的平面測量要求。具體的測量方法較容易實現(xiàn)，首先對整個GPS技術系統(tǒng)進行測量點確認，根據(jù)具體的項目規(guī)劃選擇合理的測量點布置方案。然后在不同的測量點安置GPS設備并實施分時段測量和實時測量。最后綜合所有測量結果對整個項目的數(shù)據(jù)進行計算，以更好地控制項目設計或施工中的偏差。

2.4路橋線路斷面測量中的GPS技術應用

斷面測量對于大多路橋項目的施工來說都是必要條件，GPS技術在斷面測量中發(fā)揮著無可替代的作用。無論是項目設計圖紙繪制，還是項目施工過程的施工參數(shù)控制，都離不開精準度高的GPS測量數(shù)據(jù)。一般情況下，當路橋項目的施工方案確定并投入施工后，整個項目就受圖紙的約束，只有符合設計標準才能滿足最基本的項目要求。

例如設計圖紙中對公路中心線有明確的地理坐標規(guī)定，同時中心線也是整個項目施工的最重要參照物，施工的道路橫、縱斷面、樁點等都要以中心線為參照符合施工設計的要求，施工過程中由于橫、縱斷面和樁點無法利用傳統(tǒng)測量方法進行測量，因此就只有通過GPS技術獲得各個參數(shù)的準確數(shù)據(jù)，并以此實現(xiàn)對項目施工的控制。一般在這一功能實現(xiàn)過程中基本上都會以實時測量的方法對整個工程施工進行跟進測量，保持施工全程都在可控制范圍內進行。

3　GPS技術在路橋測量中的應用前景

靜態(tài)GPS技術是當前路橋測量中應用最為常見的技術方法，基本上能夠滿足大部分路橋項目的基礎測量、設計、施工控制等要求。GPS靜態(tài)技術即通過設置GPS測量點的方法確定出某一個測量點的坐標，再運用計算方法得出該工程設計或施工相關的各種參數(shù)與標準。這種技術已經基本趨于成熟，在未來仍然有著更新的發(fā)展方向，例如對GPS測量站點的靈活性設計等。

除了已經相對成熟的靜態(tài)GPS技術之外，動態(tài)GPS技術是近年來我國定位技術研發(fā)的主要方向。對路橋測量而言，動態(tài)GPS技術有更大的可開發(fā)空間，通過動態(tài)測量能夠減少路橋測量計算環(huán)節(jié)，使測量效率再度提高，同時動態(tài)GPS技術在未來還將與測繪系統(tǒng)結合，實現(xiàn)測量與繪制雙重功能。除此之外，動態(tài)GPS技術的實現(xiàn)與進一步發(fā)展還能夠實現(xiàn)與常規(guī)全站儀的有機結合，使GPS測量在任何情況下都可高效實現(xiàn)，而且由于減少了中間的轉站數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，能夠使測量效率及質量得到有效提升。

4　結束語

隨著我國路橋施工項目不斷增加，各種技術要求也在不斷提高，不僅要求具有較高的工作精確度，還需要滿足高效性要求。GPS技術以其極高的精準度與高效測量的特點，在路橋測量中得到普遍應用。未來我國GPS技術在靜態(tài)GPS與動態(tài)GPS技術兩個方面將會加大研發(fā)力度，以更好地為路橋測量應用提供更高效的工作支持，促進我國路橋事業(yè)的長遠發(fā)展。

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P228.4

A

1673-0038（2015）40-0273-02

2015-9-20

楊馳（1985-），男，助理工程師，大專，主要從事測量工作。