GPS在路橋設計中的優勢及應用分析

彭樹丹

摘? ? 要：隨著我國科學技術的不斷發展，gps技術已廣泛應用于各行各業。該技術具有較高的精度和速度，是一種新型的監測系統。與一些傳統的測量技術相比，它在工作中有更多的優勢。它有廣泛的用途，如軍事和工程調查。它的操作方法越來越簡單，測量功能也在逐步提高。因此，它在各種項目中發揮著非常重要的作用。在我國公路路橋設計中，一般都采用gps技術，這在一定程度上提高了測量的準確性和相關工作的效率，也降低了工程的測量成本，文章針對GPS在路橋設計中的優勢及應用分析進行了詳細的闡述，內容僅供參考。

關鍵詞：GPS;路橋設計;優勢;應用分析

1? 導言

公路路橋工程作為我國交通建設的重要組成部分，其質量問題一直受到政府和社會的廣泛關注。道路和路橋的質量在很大程度上取決于設計的準確性和合理性，而設計的質量則取決于測量的準確性。測量工作將受到地形、管道工程、施工流量等諸多因素的阻礙。gps可以為我們提供準確的三維坐標，不受上述不利因素的影響，不僅準確快速，與傳統的測量技術相比，大大縮短了測量周期，提高了設計效率，有利于公路路橋工程的發展，值得推廣應用。

2? GPS技術的組成以及優點

2.1? GPS的組成

（1）用戶設備。GPS的用戶設備主要是通過接受GPS衛星所發出的信號再對這些信號進行定位導航。它比較常用的設備就是GPS接收機， GPS接收機可以根據不同的功能需求來進行配備， 所以它們之間的價格、形狀等等都不太一樣。

（2）地面監控。在gps技術的組成部分中，地面監測的主要作用是收集衛星傳輸的信息，并計算相對距離和大氣校正等數據。在這三個部分中，監測站的主要任務是接收從衛星發回的各類信息，同時監測衛星的運行情況。主控制臺通常控制衛星的運行，計算監測站接收到的信號，得到衛星中的各種參數。注入站是將主控制站的計算數據注入衛星。

（3）空間星座。在全球定位系統技術中，離地球20，000km的24個全球定位系統衛星星座構成全球定位系統空間星座，這些星座均勻分布在6個軌道平面上，其中4顆衛星分布在每個軌道平面上。當使用全球定位系統進行定位時，必須首先計算位置的緯度、經度和高度。衛星軌道的運行周期為11小時58分鐘，因此全球定位系統信號可以在任何地點和任何時間接收。

2.2? GPS技術在工程測量中的優點

（1）測量精確。在GPS技術中， 它的測量距離比較長， 測量數據的精確度相對來說更高一些， 所以在測量的時候存在的誤差會小一些， 有利于測量工作的良好進行。

（2）操作簡單。現在，科學技術越來越發達了。相關的機器功能越來越完備。同時體積也越來越小，但精確度卻越來越高。對于GPS接收器來說，它非常智能，操作也相對簡單。這對工程測量非常方便。

（3）觀測時間短。隨著gps技術的不斷發展，其工作速度也大大提高，因此其工作效率也越來越高。其中動態相對定位僅為數秒，靜態相對定位僅需約20min。觀察時間和時間都很短。

3? GPS在路橋設計中的應用

GPS技術在路橋設計中得到了很好的應用， 它在進行測量時， 構成的網狀不僅能提高精確度， 同時對測量支點的監測也取得了很好的效果。

3.1? GPS動態相對定位在路橋設計中的應用

gps動態相對定位是指將gps接收器放置在已知坐標的基準站上。在這里，同樣的衛星被觀測到。參考接收機將瞬時觀測測量結果與已知的基準站坐標得到的相應結果進行比較。得到瞬時修正值。用瞬時修正值對移動接收機的瞬時觀測進行修正，得到移動站相對于參考站五的瞬時位置。根據相關數據，gps技術的應用與傳統定位方法相比，提高了操作效率，降低了近三倍的成本。因此，在路橋設計中應用gps動態相對定位是非常必要的。

3.2? GPS-RTK定位在路橋設計中的應用

GPS-RTK定位是基于載波相位測量的動態相對定位方法。

隨著全周未知方法的不斷進步，它也發展成為一種實時性強、準確度高的動態相對定位方法。這是gps測量技術的新突破。采用載波相位動態實時差分法。該技術的應用為公路路橋的設計提供了新的技術支持，從根本上提高了運營效率。

3.3? GPS在公路工程的控制測量上的發展前景

在公路工程的測量上， GPS的兩大功能得到了應用， 即動態功能和靜態功能。動態功能指的是通過衛星系統， 將三位坐標點位放樣在地面上;而動態功能指的是通過衛星系統接收到的信息， 將地面上點的三維坐標進行確定。所以， GPS在公路工程控制監測上的發展前景是非常廣泛的， 具體表現在以下幾個方面：第一， GPS的精確度更高。在實際應用中，gps不受惡劣的地理條件、惡劣的天氣條件和長距離的影響。它的準確度很高。第二，GPS測量是有效的。在實際應用中，GPS不會受到任何人為因素的影響。在測量過程中，計算機相關技術等會自動記錄、計算和處理數據，以提高工作效率。它還提高了測量質量。第三，GPS-RTK技術徹底推翻了傳統的道路測量模型。在PTK的實際應用中，可以快速、準確地得到某位置的三維坐標，其時效性強。這種技術非常適合公路路橋的設計。第四，GPS測量提高了操作效率，降低了勞動強度。在實際應用中，gps的操作效率是傳統測量方法的三倍，同時降低了操作的強度和工作量，從根本上提高了效率。第五，GPS的精度和同步測量可以與平面測量一致。由于近年來道路、路橋水平的提高，對于一些特殊的區域環境，如山嶺丘陵、河流等，傳統測量已不能滿足實際要求，而GPS高程測量可以精確地實現高精度測量。因此，gps有廣泛的應用。

3.4? GPS靜態相對定位在路橋設計中的應用

GPS靜態相對定位的一般方法， 就是將1臺GPS接收機安置在已知坐標的地面點 （已知點） 上;另1臺或多臺GPS接收機安置在未知坐標的地面點 （已知點） 上，并保持各接收機固定不動， 同步連續觀測相同的GPS衛星星座，用以求得未知點相對于已知點的坐標增量 （基線矢量） ，因此，計算每個未知點的坐標的方法是從已知的點坐標推導出來的。由于連續觀測的結果，得到了足夠的冗余觀測，從而可以獲得很高的定位精度。GPS靜態相對定位是一種比較經典的定位模式。它在大型或超大型路橋的工程測量中起著重要的作用。廣泛應用于平面控制測量和變形監測。它的特點是準確性高，及時性高，成本低。GPS靜態相對定位技術已經徹底解決了傳統測量技術的一些缺點。例如，遠距離測量的精確度不高。因此，GPS靜態相對定位技術是路橋設計中不可缺少的技術內容。

4? 結束語

公路路橋建設是交通工程建設的重要組成部分。人民的日常出行和我國經濟的發展離不開道路和路橋。隨著我國經濟和社會的發展，運輸業的發展日益受到重視。道路和路橋的質量也越來越受到人們和政府的關注。公路路橋工程建設力度加大，質量問題需要嚴格控制。為了保證道路和路橋的凈空質量，采用新技術提高測量精度是非常重要的。這給道路和路橋的設計工作帶來了極大的便利。GPS高科技不僅具有良好的導航功能。近年來，它的精確定位功能也被用于公路和路橋工程的測量。GPS技術具有較強的保密性和良好的抗干擾能力，具有較高的應用優勢。有關部門和工作人員應充分利用這一技術，減少傳統測量過程造成的各種損失和誤差，從而大大降低設計成本。在實踐中，有必要不斷探索在GPS技術應用中需要完善和改進的方面，以優化、擴大其應用范圍、簡化操作;并使其更加自動化和實用，更好地為交通建設道路路橋工程的發展服務。

參考文獻：

[1] 馮建強.談GPS技術在路橋設計與監測中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2018（3）：245～246.