路桥测量中GPS的运用

　　摘要：GPS测量技术作为一种新型的测量技术，已经在工程测量、地形测量、路桥测量等领域得到了广泛应用。本文主要针对GPS测量技术在路桥测量中的应用进行分析和论述，同时对GPS测量技术的特点及其工作原理进行了简要分析。

　　关键词：路桥；测量；GPS技术

　　一、GPS测量特征分析

　　（一）高精度定位

　　GPS作为一种新兴技术，由于其具有综合而强大的功能，在很多领域都能够被广泛应用，在路桥工程中，由于GPS具有高精度定位这一强大特点和功能，也使其在路桥测量中得以广泛应用。一般双频GPS接收机基线解精度是5mm+1ppm，这种精度已经与红外仪的精度相当，并且随着距离的增加，利用GPS进行测量更具有优越性。

　　（二）观测速度快

　　在路桥工程测量中利用GPS进行测量，在不大于20公里的短基线上仅仅需要5分钟左右的观测时间便可进行定位，可见其观测速度之快。

　　（三）测站不需要通视

　　测站之间必须通视才能完成测量工作，这一难题一直困扰着路桥的测量工作，直到应用GPS测量技术，这一问题才得以被彻底解决。GPS在测量过程中，测站之间不需要进行通视便可顺利完成测量工作，并且利用GPS进行测量，也可使在选择测站时更加灵活方便。

　　（四）操作简单

　　在路桥测量中，由于传统测量方法程序较繁琐，实际应用中相对麻烦，而GPS测量的自动化程度较高，在实际应用中秩序要将开关仪器、量取仪器和监视仪器安装好并使其处于工作状态，便可自动完成测量工作，操作起来相对简单。

　　（五）可全天候作业

　　GPS测量可以在任何地点和任何时间进行，基本上不受气候和天气条件的影响和干扰。

　　二、GPS测量原理和分类

　　（一）GPS测量原理

　　在实际测量中GPS系统只要采用的是高轨测距方法，观测距离主要是观测站到GPS卫星，对于距离观测量的获取，采用了两种方法，分别是伪距测量和载波相位测量。其中伪距测量主要是指GPS卫星发射的测距码信号传递到用户接收器使用的时间，利用这种方法获取距离观测量最大的优点是其测量定位需要的时间短；载波相位测量主要是指对有载波多普勒频移的GPS卫星载波信号和接收器的载波信号的相位差进行测量，利用这种方法获取距离测量最大的优点是其测量具有非常高的精度。利用GPS进行的定位测量主要是通过四颗或更多卫星同时同时进行导航定位测量。

　　（二）GPS测量的分类

　　人们根据GPS测量的原理和GPS本身具备的功能，对GPS测量进行了科学分类。GPS测量主要分为两种，一种是静态定位，另一种是动态定位。静态定位是指GPS在某一测站的观测状态是静止的，并且在整个观测过程中捕获和跟踪GPS卫星的过程是始终不变的，对于基准站和卫星上的数据进行同时观测，接收机可高精度的测量GPS信号传递时间，并且利用GPS卫星的位置对用户站的三维坐标进行实时解算。动态定位是指GPS接收机对正在运动物体的运动轨迹进行观测，在动态定位之前需要对静止观测进行初始化工作，然后流动站开始进行自行观测，并通过与基准站进行同步观测数据，对采样点空间位置进行确定。

　　三、GPS在路桥测量中的应用

　　在路桥测量工作中，GPS测量技术的应用大大提高了路桥测量质量和效率，并进一步促进了路桥工程施工的发展。

　　（一）GPS测量技术在路桥平面测量中的应用

　　一般而言，高架铁路桥梁工程建设主要在地势起伏较大的复杂地形地带施工，而这种复杂的地形便在很大程度上对工程施工造成了一定的影响，地形高差大的特点使得工程施工在平面测量时，测量数据的精准度容易受到较大干扰，由此，必须运用高精度测量工具和技术提高路桥平面测量精准度。GPS测量技术在路桥平面测量中的应用，首先应在GPS施工控制网络中找到不同高度地势中的相对较高的分布点，然后对路桥实际施工情况进行实时监控和测量，从而保证路桥平面测量的精准度。例如，施工部门可以在施工之前选择好控制点，然后利用GPS技术对这些控制点进行观测，最后将观测的数据进行测算，从而保证测量数据的精确度。

　　（二）GPS测量技术在路桥放样测量中的应用

　　在路桥测量工作中，相关部门可利用GPS技术中的RTK-GPS测量技术对桥位进行放样测量。在GPS放样测量实际工作中，可首先利用GPS技术对施工位置加以确定，避免施工过程中出现差错，例如，在桥梁施工控制网络中心的控制点中设立GPS参考站，同时设置2台操作站进行放样测量，由此便可以对桥位坐标进行调整，从而确定桥位。应用GPS技术对桥位进行确定，不仅能够减少路桥施工中的误差，进一步提高测量的准确度，也能够提高路桥放样测量质量。

　　（三）GPS测量技术在路桥线路的横断面和纵断面测量中的应用

　　在铁路桥梁工程施工过程中明确铁路线路之后，便可使用中线桩点的坐标和相应软件对路线的横断面和纵断面加以确定。实质上，路桥线路中的横断面和纵断面的测量结果主要是通过利用GPS技术对铁路桥梁施工进行实时动态跟踪来获取所需的使用数据，再将这些数据通过GPS测绘地形图技术进行采集而得到的。因此应用GPS测量技术来确定路桥线路的横断面和纵断面，避免了测量人员去现场测量横断面和纵断面的工作环节，由此测量工作效率得到大幅度的提高，业外工作量也随之减少。除此之外，即使工程施工过程中需要对现场横断面和纵断面进行测量，也不需要人工测量，只需要利用动态GPS对其进行定位测量即可。总之，在路桥线路的横断面和纵断面测量工作中应用GPS测量技术与传统测量方法相比而言，GPS测量技术无论在效率、精度还是在经济、实用方面都具有显著的优越性。

　　（四）GPS测量技术在路桥高程控制测量中的应用

　　在路桥施工过程中，应用GPS测量技术对高程进行测量，不仅是因为GPS测量技术具有明显的高度差优势，还因为GPS测量技术可以在无法进行人工测量时对高程进行准确测量。此外，GPS测量技术测量出来的数据精准度很高，实际操作也相对简单，因此，利用GPS测量技术对路桥高程进行测量，在很大程度上节约了路桥施工中的测量资源。由于GPS卫星覆盖的范围较广，不仅可以对路桥实际施工情况进行实时和全面测量，也能够对施工过程中出现的误差及时作出调整，从而确保了路桥工程的施工质量。

　　结束语：综上所述，GPS测量技术具有高定位精度、测站无需通视、观测时间短、操作简单等优势，在路桥工程施工中应用GPS测量技术不仅能够进一步提高工程施工测量精准度，也能够促进施工质量的提高。随着科技的不断进步，GPS测量技术也将会越来越成熟，GPS测量技术在路桥测量中也将会得到越来越广泛的应用。

　　参考文献：

　　[1]李三丽，周轶挺.房产测量问题与无定向房产测量解决方案研究[J].科技创新导报.2013(06)

　　[2]姚国豪.GPS在公路平面控制测量中的应用[J].技术与市场.2012(10)

　　赵林忠

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