路橋工程測量中GPS 的應用現狀與發展趨勢分析

王英杰

（河北建設集團卓誠路橋工程有限公司， 河北 保定 071000）

0 引言

改革開放以后，我國的經濟進入到了一個高速發展的階段，從我國的經濟建設來看，城市與城市之間的壁壘被打破，更多反應的實際區域經濟的協同發展，是大范圍的經濟建設。基于此，路橋工程作為我國交通體系的重要組成部分，其作用和意義便更為突出，但從我國現階段路橋工程建設的實際情況來看，很多問題仍然是存在的，包括路橋工程的設計問題、施工問題等，在此基礎上也連帶出了路橋工程的質量隱患和安全隱患，不利于路橋工程的持續穩定發展。由此可見，還需要進一步做好路橋工程的測量工作，在路橋工程測量的過程中，對焦路橋工程的現實問題，加速問題改進，營造良好的工程發展局面。其中，GPS 測量技術憑借自身的技術優勢，正在逐漸投入到路橋工程的測量中，具有十分重要的現實意義。

1 GPS 測量技術的優勢

1.1 不會受到時間因素和地點因素的限制

與傳統的技術手段相對比，GPS 測量技術在路橋工程測量中的應用有著十分明顯的優勢。首先，GPS 測量技術的應用能夠進一步打破路橋工程測量的時間限制和地點限制，這主要得利于GPS 測量技術的衛星全球覆蓋，可以結合測量工作的需求進行隨時定位、隨時授時。

1.2 不會受到天氣因素的限制

在GPS 測量技術應用于路橋工程測量的過程中，與其他技術相對比，也能夠進一步打破路橋工程測量的天氣因素限制，即便是針對一些惡劣的天氣情況，GPS 測量技術仍然能夠實現準確的定位，保證測量工作的正常展開。

1.3 具有實時定位功能

在路橋工程測量的過程中，與其他技術手段相對比，GPS 測量技術的應用往往能夠針對用于的所在位置進行實時定位處理。過程中，如果是傳統的子午衛星系統，在需要在一段時間后，才能夠獲取到用戶的位置，但是GPS 測量技術的應用則能夠在第一時間對定位結果進行反饋和觀測，具有更好的時效性。

1.4 無需進行通視操作

在路橋工程測量的過程中，一般認為企業和工作人員通過對傳統技術手段的應用往往需要進行點對點的通視操作，然后才能夠針對工程進行測量。而通過GPS 測量技術的應用，則能夠省略點對點通視，僅僅是保證每一個測量點能夠接收到衛星信號，便能夠進行定位，以及進行測量。由此可見，在GPS 測量技術應用的過程中，也進一步減少了測量的時間成本投入，保證測量工作具有更好的效率。

2 GPS 測量技術在路橋工程測量中的應用

當前，伴隨著GPS 測量技術的不斷發展，其在路橋工程測量中的應用愈發廣泛。一般認為，在路橋工程測量的過程中，很多數據和信息如果是采取普通的方式往往是難以獲取的。而通過GPS 測量技術的應用，不僅能夠保證這些數據信息的獲取，并同時也能夠保證獲取到的數據信息的準確度。那么從GPS 測量技術在路橋工程測量中的應用來看，主要體現在動態功能和靜態功能兩個方面。其中，動態功能主要是基于衛星系統輔助來得以實現的。在動態功能發揮期間，可通過地面放樣方式來對工程測量中所需要的數據信息進行獲取，并同時完成三維坐標的建立。而靜態功能則主要是基于衛星信息的應用來對測量點的三維坐標進行推斷。在實際工作中，企業和工作人員還需要結合工程的實際情況和工程的實際需求來選擇動態功能還是靜態功能[1-3]。

2.1 控制測量

一般認為，在利用GPS 測量技術開展路橋工程測量工作之前，企業和工作人員首先要對工程進行分析，以此來判斷選用動態測量方法還是靜態測量方法。期間，如果企業和工作人員面對的是高速鐵路等規模比較大的工程，在測量時往往需要先行建立控制網，并同時也要針對控制網的精密性進行把控。那么在針對這一工程進行測量時，企業和工作人員便可以選擇靜態測量方法。反之，如果面對的是一些普通的鐵路，整體的工程測量要求不是很高，那么企業和工作人員便可以選擇動態測量方法。期間，考慮到動態測量方法本身數據信息獲取的實時性，那么對實際數據信息獲取的精準也會造成影響。因此，在測量工作中，企業和工作人員一旦得到了符合精度要求的數據信息后，便需要及時停止測量。

2.2 大比例尺地圖測繪

在路橋工程施工的過程中，應當先行對地形圖進行編制。同時，在企業和工作人員進行地形圖編制的過程中，也需要結合工程的實際情況來對編制的方法進行確定，對編制的比例大小進行確定。那么從傳統的測量方法應用來看，往往會花費較大的時間成本，且伴隨著較大的工作任務量，并也難以保證測量的精準度。對此，在GPS 測量技術應用的過程中，便能夠針對不同的數據信息進行實時獲取。期間，針對工程的沿線位置，GPS測量技術大都會選擇停留1～2 分鐘，并在技術停留期間，對該位置的參數進行提取，并在之后的屬性分析和特征分析中獲取具體的數據信息，完善地形圖的繪制。

3 GPS 測量技術在路橋工程測量中的發展趨勢

3.1 動態定位模式測量發展趨勢

前文中曾多次談到GPS 測量技術在路橋工程測量中的應用優勢，但是這不代表GPS 測量技術已經是完善的了，為應對日后更為復雜和更為嚴峻的路橋工程測量工作，GPS 測量技術仍需要進一步發展，從GPS 測量技術發展的整體趨勢來看，首先便是動態定位模式測量的發展，實時動態定位模式測量技術的應用主要是建立在載波相應觀測數值技術上來開展的測量工作，是一種實時差分的GPS 技術，同時也是我國目前應用于路橋工程測量中GPS 測量技術的重要組成部分。那么從實時動態定位測量系統的組成來看，主要分為兩個方面。分別是基準站和流動站。在系統運行的過程中，會通過基準站的運用來發揮出自身的接收機作用，針對具有較高點位精度的首級控制點基準點進行接收。而在企業和工作人員完成了設備裝置后，則可以通過GPS 衛星來實現相關動態的連續觀測，并在連續觀測的基礎上對衛星所傳遞的數據信息進行接收，以及在數據信息的導向來獲取到準確的流動站三維坐標。那么從實時動態模式測量應用的優勢來看，往往能夠進一步方便用戶的監測點數據信息實時獲取，并同時能夠保證數據信息的觀測質量。而從實時動態模式測量在路橋工程測量中的應用來看，主要體現在以下兩個環節：

首先是基準站的工作環節。在基準站運行的過程中，應當先行針對控制點進行確定，并同步完善GPS 接收機的架設，以及天線的架設，做好準備工作。之后，企業和工作人員便需要對焦GPS 接收機的室內參數來完成參數的設置，以及同步在接收機內對參數進行錄入，構建出完善的配置集。之后，企業和工作人員則需要結合天線高與基準站坐標，來對準確的數據信息進行輸入，保證基準站接收機能夠針對轉換的參數來實現自動的調節，或者是將參數轉變為下一個目標。待完成了以上工作內容后，企業和工作人員便可以針對GPS 的衛星信號來進行連續性地實時接收。最后，在企業和工作人員完成了數據信息接收后，則需要針對實際觀測的數值，以及觀測站的具體坐標來完成發送，并等待電臺的指示燈來進行通訊信號的發出，便可以保證流動站的正常運行。

其次是流動站的相關工作。一般認為，流動站的工作內容與基準站的工作內容間存在著很大的相似性，在企業和工作人員進行流動站設置的過程中，同樣需要新建工作項目于GPS 接收機上，并同時在保證與基準站相互適應的基礎上，一并對配置集進行建立。過程中，流動站接收機的工作原理主要是基于GPS 衛星來對焦基準站的數據信息，從而實現基準站發出數據信息的轉化，將其變為三維坐標數據信息，最后再在流動站的終端位置實現數據信息的現實。

由此可見，在路橋工程測量的過程中，實時動態模式測量的應用有著十分重要的現實意義。實時動態模式測量更多應用于路橋工程的前期建設環節，包括路橋工程的地形圖測繪、路橋工程的橫斷面測量、路橋工程的建設放樣等方面，在實時動態模式測量中，也針對GPS 技術的優勢進行了充分的整合與利用。但是在實時動態模式測量工作中，企業和工作人員也需要明確以下幾點注意事項。其一是要保證基準站架設位置的開闊性，盡可能將位置設置在比較高的地區。其二是在GPS 接收機運行的過程中，企業和工作人員需要認識到只有保證了固定解時的獲取后，才可以將其按照有效的數據進行記錄。期間，如果面對的是高程測比較大的數據信息則不應該對其使用。而如果是浮點誤差較大的數據，同樣不應該使用。其三則是需要企業和工作人員針對電臺的信號進行控制，要保證其在合理的范圍內，最好控制在5km 范圍，通過對以上注意事項的把控，便能夠更好地發揮出實時動態模式測量的優勢，并實現技術應用與方法應用、儀器設備應用實現的統籌協調，達到更為理想的工程測量效果。

3.2 靜態或快速靜態定位模式測量發展趨勢

在路橋工程GPS 測量技術發展的過程中，靜態定位模式測量也是主要的發展趨勢，企業和工作人員通過對靜態定位模式測量的應用能夠進一步對焦國家的三角點進行加密測量，也是針對鐵路線路控制網的測量，那么從路橋工程測量的實際情況來看，大部分情況是基于首級控制網來實現相對較高的控制網的控制。但是就我國目前而言，在面對一般等級的路橋工程進行測量的過程中，往往沒有針對首級控制網的測量手段進行明確，也沒有針對必要的方法進行明確。同時，在工作開展期間，也很容易受到一些因素的影響，進而造成了我國三角點的損壞。由此可見，通過靜態定位模式測量的應用來實現國家三角點的加密測量是至關重要的，基于首級控制網的測量也是至關重要的。目前，針對以上測量工作，我國所采用的方式主要是GPS 靜態，或者是快速靜態定位模式來進行。過程中，針對每一個流動站的GPS 接收機，都能夠在企業和工作人員進行靜止觀測的過程中來實現衛星數據的同步觀測，以及接收基準站數據的同步觀測，并在這一基礎上來完成用戶站數據的解算，以及三維坐標數值的解算。由此可以，在該種方法應用的過程中，也能夠針對全站儀導線測量等控制點加密工程進行完全地取代，具有十分重要的現實意義[4-6]。

4 結束語

綜上所述，伴隨著我國路橋工程的不斷發展，以及我國交通體系的日益健全，結合當前的交通需求，如何保證路橋工程的建設質量是十分重要的。GPS 測量技術應用于路橋工程測量有著至關重要的現實意義，能夠全面提高路橋工程測量的準確性和有效性，值得被進一步推廣和應用。