路桥测量中GPS的应用分析

杨驰

（中铁十八局集团有限公司）

路桥测量中GPS的应用分析

杨驰

（中铁十八局集团有限公司）

随着我国全面建设工作的不断推进，路桥施工的需求也在不断凸显，各种施工技术水平的提高对路桥测量工作提出了更高的标准和要求。GPS技术目前在我国路桥测量中属于应用性最强、应用范围最广的一种关键性技术，担任着大部分路桥测量工作的任务。路桥工程关系着国家的经济发展、更关乎国家的兴盛，因此需要不断提高GPS技术的应用水平以保证测量工作对路桥施工的全面支持。本文首先就GPS技术进行了基本介绍，并分析了其在路桥测量中的应用原理，最后对GPS技术在路桥测量工作中的具体应用及发展前景进行了全面分析。

路桥施工；测量；GPS技术；应用；前景

随着国际信息技术水平不断进步，基于卫星定位的GPS技术得到了快速的发展。受信息化影响，GPS技术水平及应用领域仍然在不断开拓，其基本技术的应用与现代信息技术的结合程度也不断加深。GPS技术测量功能是其主要应用领域之一，随着传统测量应用的技术不断变革。在新的技术背景下，GPS在路桥测量中的应用也得到了不断的推广及变革。只有针对其技术应用及发展有深入认识，才能使其在路桥测量工作中的作用不断强化，促进路桥测量工作提升进步。

1　GPS技术简介

1.1GPS技术概念

GPS技术是在卫星定位技术的基础上，将无线电技术与多个太空卫星定位结合，实现对某个地理位置的精确定位。由于GPS技术基于24个太空卫星以环地球网的形式分布在地球附近的空间，而且其均匀分布能够完全覆盖住地球上的所有地理位置所以实现了全球定位，GPS即全球定位系统。

1.2GPS技术特点

GPS技术的数据接收方式为无线电接收，因此只要拥有信号接收设备就能够在地球上的任意位置接收到卫星传输信号，实现精确的地理定位。GPS技术的诸多技术因素决定了其技术特点明显。

（1）GPS技术的可操作性极强，不受时间、空间、环境、天气、气候的限制，又可以实现实时定位，保证用户能够及时准确地掌握个人的位置信息。

（2）GPS技术在路桥测量应用中省略了通视操作环节，使测量工作难度大大降低。

（3）GPS技术具有极高的精准度。由于经过合理设计均匀分布的24颗卫星能够在地球上任意地点将至少四个卫星的定位数据发送至用户端，所以定位精准度极高。

（4）测量效率高。无线电传输速度极快，能够使用户信息及时接收和回传。

1.3GPS技术在路桥测量中的应用原理

路桥施工所涉及的测量工作主要是针对与施工相关的各种长度参数，例如桥梁的长度、宽度、高度等。这些长度参数决定着整个工程的最基本施工标准及要求，因此只有精准度极高的测量技术才能满足路桥施工的要求。GPS技术在路桥测量中以发挥其长度的精准控制功能为主，除了对基本长度参数的测量、设计控制之外，还是项目施工过程中误差监测的主要依据与控制手段。

2　GPS技术在路桥测量中的应用途径

2.1加密国家控制点中的GPS应用

GPS技术在实际应用时会由于所处区域的差别而涉及不同级别的国家级加密控制点，对这些区域的精准控制是完成路桥工程施工任务的重要依据。在具体的路桥测量时，除了依赖GPS技术，同时也需要在国家测绘系统中进行测量数据的输入，并且根据不同的测量环境及路段分析各个控制点的情况。由于同一个路桥项目所涉及的不同控制点所属系统不同的，尤其是国家级控制点中采取加密处理的情况，在路桥测量工作中出现的几率也是较大的。因此整个测量工作的控制也具有一定难度。一般对有加密国家级控制点的施工路段实施GPS测量时，首先沿线设置对点，并保证每个对点间距符合1km标准。然后根据GPS测量结果计算出道路测量控制网，使每一个测量项目能够高效完成。

2.2特大桥项目测量中的GPS应用

特大桥项目是路桥施工中主要的项目类型之一，一般特大桥项目都具有相似的特点，即对空间测量的精准度要求极高，而GPS技术的特点也正应了这种测量要求。一般特大桥测量时需要先考虑设计和施工因素，只有能够满足设计与施工要求的方案才能实施测量。

以某个跨河公路特大桥为例，由于跨河的桥梁设计需要考虑桥梁的平面高度、施工、格位设计等基本因素，所以GPS测量也要首先确定出具体的实施方案。跨河特大桥GPS测量要设计四边形布网，为测量提供最主要的参照依据。然后选择联合测量方法对四边形布网中的各个测量点实施准确测量。最后确定与特大桥施工相关的各个数据。

2.3路桥平面测量中的GPS技术应用

路桥施工项目最为常见的地形条件是地面形态起伏变化较大、水平面高差较高等情况。由于施工要求的道路在短距离内主要呈平面性特点，因此在面对复杂的地形条件时，施工项目的平面测量工作是最为常见的测量需求，而且传统测量方法无法满足测量要求的普遍情况。GPS技术在这时就发挥了其空间测量特点，不受任何空间条件与自然条件的限制，能够快速准确的获取测量地点的三维坐标，即经度、纬度、水平高度这三项参数。有了这三项精准数据，测量结果就能够满足项目的平面测量要求。具体的测量方法较容易实现，首先对整个GPS技术系统进行测量点确认，根据具体的项目规划选择合理的测量点布置方案。然后在不同的测量点安置GPS设备并实施分时段测量和实时测量。最后综合所有测量结果对整个项目的数据进行计算，以更好地控制项目设计或施工中的偏差。

2.4路桥线路断面测量中的GPS技术应用

断面测量对于大多路桥项目的施工来说都是必要条件，GPS技术在断面测量中发挥着无可替代的作用。无论是项目设计图纸绘制，还是项目施工过程的施工参数控制，都离不开精准度高的GPS测量数据。一般情况下，当路桥项目的施工方案确定并投入施工后，整个项目就受图纸的约束，只有符合设计标准才能满足最基本的项目要求。

例如设计图纸中对公路中心线有明确的地理坐标规定，同时中心线也是整个项目施工的最重要参照物，施工的道路横、纵断面、桩点等都要以中心线为参照符合施工设计的要求，施工过程中由于横、纵断面和桩点无法利用传统测量方法进行测量，因此就只有通过GPS技术获得各个参数的准确数据，并以此实现对项目施工的控制。一般在这一功能实现过程中基本上都会以实时测量的方法对整个工程施工进行跟进测量，保持施工全程都在可控制范围内进行。

3　GPS技术在路桥测量中的应用前景

静态GPS技术是当前路桥测量中应用最为常见的技术方法，基本上能够满足大部分路桥项目的基础测量、设计、施工控制等要求。GPS静态技术即通过设置GPS测量点的方法确定出某一个测量点的坐标，再运用计算方法得出该工程设计或施工相关的各种参数与标准。这种技术已经基本趋于成熟，在未来仍然有着更新的发展方向，例如对GPS测量站点的灵活性设计等。

除了已经相对成熟的静态GPS技术之外，动态GPS技术是近年来我国定位技术研发的主要方向。对路桥测量而言，动态GPS技术有更大的可开发空间，通过动态测量能够减少路桥测量计算环节，使测量效率再度提高，同时动态GPS技术在未来还将与测绘系统结合，实现测量与绘制双重功能。除此之外，动态GPS技术的实现与进一步发展还能够实现与常规全站仪的有机结合，使GPS测量在任何情况下都可高效实现，而且由于减少了中间的转站数据传输环节，能够使测量效率及质量得到有效提升。

4　结束语

随着我国路桥施工项目不断增加，各种技术要求也在不断提高，不仅要求具有较高的工作精确度，还需要满足高效性要求。GPS技术以其极高的精准度与高效测量的特点，在路桥测量中得到普遍应用。未来我国GPS技术在静态GPS与动态GPS技术两个方面将会加大研发力度，以更好地为路桥测量应用提供更高效的工作支持，促进我国路桥事业的长远发展。

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[2]任占贝.浅析路桥施工中GPS测量技术的应用[J].山东工业技术，2015，06：118.

[3]姚华滨，陈贤贞.GPS技术在路桥工程测量中的应用[J].科技致富向导，2014，12：153.

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1673-0038（2015）40-0273-02

2015-9-20

杨驰（1985-），男，助理工程师，大专，主要从事测量工作。