GPS 在公路橋梁施工控制測量中的應(yīng)用

任洪軍

（中交二公局第三工程有限公司，西安710016）

1 引言

GPS 系統(tǒng)是我國當(dāng)前工程項目中出現(xiàn)最多的具有導(dǎo)航性質(zhì)的系統(tǒng)，可以為使用者提供空間、時間以及地理資料，具有較高的精確度和準(zhǔn)確性，可以有效解決當(dāng)前測量技術(shù)在工程施工測量過程中存在的不足，提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

GPS 技術(shù)具有適用性和全能性的特征，涉及地面監(jiān)控系統(tǒng)以及空間衛(wèi)星系統(tǒng)，可以對數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的收集和分析。因此，需要加強對GPS 技術(shù)在公路橋梁施工控制測量中的應(yīng)用研究。

2 GPS 技術(shù)概述

GPS 技術(shù)是工程測量技術(shù)中應(yīng)用最為頻繁的技術(shù)之一,GPS 測量系統(tǒng)由數(shù)據(jù)處理軟件、GPS 接收機等組合而成, 歸屬于終端設(shè)備中的一部分,通過捕捉與處理衛(wèi)星截止角實現(xiàn)精準(zhǔn)的定位。GPS 技術(shù)具備全天候服務(wù)以及準(zhǔn)確度高等優(yōu)勢,將其合理應(yīng)用在公路橋梁工程中,能夠有效提高測量效率[1]。

2.1 GPS 技術(shù)原理

GPS 技術(shù)運行的基礎(chǔ)是衛(wèi)星系統(tǒng)，通過無線導(dǎo)航可以實現(xiàn)全球定位，是一種現(xiàn)代化的發(fā)展技術(shù)，GPS 技術(shù)可以打破原有時間與空間的限制，為用戶提供立體、全面的空間信息內(nèi)容，它具有全能性、適用性以及系統(tǒng)性的特征，在公路橋梁施工控制測量中的應(yīng)用可以將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理軟件相結(jié)合，獲取更加精確的數(shù)據(jù)內(nèi)容，為施工提供有效的數(shù)據(jù)參考，提高施工質(zhì)量和施工進度，保證數(shù)據(jù)測量的穩(wěn)定性和精確性，減少測量活動需要消耗的物力和人力資源。GPS 設(shè)備相對來說體積較小，成本較低，便于安放，在使用過程中對周圍環(huán)境因素的要求不高，能夠通過簡單的操作獲得精準(zhǔn)的地理位置信息。因此，在公路橋梁施工控制測量過程中有十分重要的應(yīng)用價值。

2.2 GPS 的技術(shù)特點

在公路橋梁施工控制測量過程中，GPS 的應(yīng)用有著顯著的優(yōu)勢。首先，GPS 技術(shù)的應(yīng)用可以顯著提高工程整體的測量精度和測量效率，在500km 以內(nèi)的基準(zhǔn)線上可以將平均精度控制在2cm 以內(nèi)，而且測量質(zhì)量與測量距離關(guān)系不大，通過后續(xù)的結(jié)算可以獲得厘米級的精度。同時，GPS 技術(shù)成本較低，應(yīng)用靈活，并不需要專門設(shè)置測量站以及測量坐標(biāo)進行通信。GPS 技術(shù)的費用也較低，廣泛應(yīng)用于橋梁工程變形監(jiān)測以及平面監(jiān)測過程中。其次，GPS 技術(shù)在公路橋梁施工控制測量中需要的測量時間較短，在2min 之內(nèi)可以完成快速靜態(tài)定位。另外，GPS 技術(shù)也可以實現(xiàn)全天候的測量，打破時間和空間的限制，能夠在任何地點、任何時間、任何的地域環(huán)境開展測繪工作。應(yīng)用GPS 技術(shù)可以提高選點工作的便捷性，不受山體等障礙物的限制，該技術(shù)的應(yīng)用也可以促進工作的自動化和智能化，功能十分強大，在各種環(huán)節(jié)和領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值。

3 GPS 在公路橋梁施工控制測量中的應(yīng)用

眾所周知，GPS 技術(shù)在公路橋梁施工控制測量的過程之中應(yīng)用較為廣泛，為了能夠?qū)ζ溆懈由钊氲牧私?，本文對GPS 換算平面點位、GPS 技術(shù)在公路橋梁施工中測量控制網(wǎng)的布設(shè)以及GPS-RTK 技術(shù)在測量放樣中的應(yīng)用進行分析。

3.1 利用GPS 換算平面點位

進行公路橋梁施工時，如果受到通視條件限制時，往往會考慮使用GPS 技術(shù)進行測量，并且應(yīng)用GPS 技術(shù)進行測量的后期數(shù)據(jù)處理過程較為簡便，不論以國家坐標(biāo)系統(tǒng)還是某地區(qū)的坐標(biāo)系統(tǒng)為基準(zhǔn)，GPS 測量只需將坐標(biāo)系統(tǒng)換算參數(shù)計算準(zhǔn)確，并且僅一次計算即可。除此之外，GPS 技術(shù)的點位關(guān)系換算相對于全站儀等其他測試技術(shù)具有效率高、操作簡單等特點，能夠減少資源浪費。

3.2 GPS 技術(shù)在公路橋梁施工測量控制網(wǎng)布設(shè)中的應(yīng)用

GPS 技術(shù)在公路橋梁施工中一直應(yīng)用較為廣泛，在具體的應(yīng)用過程中，因為施工區(qū)域狹長的特點導(dǎo)致測量控制網(wǎng)往往呈帶狀分布，這樣會增加橫向測量誤差，為了減少測量誤差，需要使用GPS 控制網(wǎng)，布設(shè)至少3 個均勻分布的高等級控制點，如果道路較長，則需要加密布置聯(lián)測點。除此之外，布設(shè)GPS 控制網(wǎng)時，必須綜合考慮布設(shè)目的、精度要求、衛(wèi)星數(shù)量等內(nèi)容，從而保證測量精度。

3.3 GPS-RTK 技術(shù)在測量放樣中的應(yīng)用

GPS-RTK 技術(shù)是一種新的GPS 測量方法，主要基于載波相位動態(tài)實時差分法進行分析，在GPS 測量技術(shù)中有著十分重要的應(yīng)用，并且具有里程碑式的意義。在施工控制測量技術(shù)相對比較成熟的前提下，GPS-RTK 技術(shù)對測量條件的要求不高，將工程設(shè)計方案的數(shù)據(jù)信息上傳到相關(guān)軟件系統(tǒng)中，可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)連接GPS 控制器，從而可以上傳放樣數(shù)據(jù)。通過對GPS 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的計算，可以應(yīng)用GPS-RTK 技術(shù)進行測量放樣，直接、實時、動態(tài)地獲取厘米級的測量精度，可以提高測量效率，縮短測量時間，將平面與高程的誤差控制在5cm 之內(nèi)[2]。

4 GPS 技術(shù)測量的優(yōu)越性

GPS 技術(shù)也可以全天候地對工程項目進行測量，有效避免地質(zhì)條件、氣象條件等不良因素對測量造成的影響和干擾，GPS 在公路橋梁施工控制中的應(yīng)用還可以加快施工進度，做好施工過程中的環(huán)境保護，提高整體施工的生態(tài)效益和環(huán)境效益。GPS 技術(shù)在橋梁施工控制中的應(yīng)用還可以提高整體的測量精度，結(jié)合工程階段的測量工作保證GPS 測量的持續(xù)性，保證測量結(jié)果和測量效率。

5 結(jié)語

綜上所述，GPS 技術(shù)在公路橋梁施工控制測量中的有效應(yīng)用可以為公路橋梁的建設(shè)提供有效的數(shù)據(jù)支持，對未來公路橋梁的建設(shè)創(chuàng)造良好的技術(shù)條件。在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上加強GPS 技術(shù)在公路橋梁施工控制測量中的應(yīng)用，可以促進GPS技術(shù)獲得更好的進步和研發(fā)，使其在工程施工中發(fā)揮更大的作用，促進我國公路橋梁施工項目的可持續(xù)發(fā)展。