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，基于衛星定位的GPS技術得到了快速的發展。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技術是在衛星定位技術的基礎上，將無線電技術與多個太空衛星定位結合，實現對某個地理位置的精確定位。由于GPS技術基于24個太空衛星以環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了全球定位，GPS即全球定位系統。

1.2GPS技術特點

GPS技術的數據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星傳輸信號，實現精確的地理定位。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、環境、天氣、氣候的限制，又可以實現實時定位，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節，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顆衛星能夠在地球上任意地點將至少四個衛星的定位數據發送至用戶端，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，例如橋梁的長度、寬度、高度等。這些長度參數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揮其長度的精準控制功能為主，除了對基本長度參數的測量、設計控制之外，還是項目施工過程中誤差監測的主要依據與控制手段。

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域的差別而涉及不同級別的國家級加密控制點，對這些區域的精準控制是完成路橋工程施工任務的重要依據。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中進行測量數據的輸入，并且根據不同的測量環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。跨河特大橋GPS測量要設計四邊形布網，為測量提供最主要的參照依據。然后選擇聯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據。

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。有了這三項精準數據，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，首先對整個GPS技術系統進行測量點確認，根據具體的項目規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據進行計算，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控制，都離不開精準度高的GPS測量數據。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測量方法進行測量，因此就只有通過GPS技術獲得各個參數的準確數據，并以此實現對項目施工的控制。一般在這一功能實現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GPS技術之外，動態GPS技術是近年來我國定位技術研發的主要方向。對路橋測量而言，動態GPS技術有更大的可開發空間，通過動態測量能夠減少路橋測量計算環節，使測量效率再度提高，同時動態GPS技術在未來還將與測繪系統結合，實現測量與繪制雙重功能。除此之外，動態GPS技術的實現與進一步發展還能夠實現與常規全站儀的有機結合，使GPS測量在任何情況下都可高效實現，而且由于減少了中間的轉站數據傳輸環節，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GPS與動態GPS技術兩個方面將會加大研發力度，以更好地為路橋測量應用提供更高效的工作支持，促進我國路橋事業的長遠發展。

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[3]姚華濱，陳賢貞.GPS技術在路橋工程測量中的應用[J].科技致富向導，2014，12：153.

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。