基于公路桥梁施工控制测量中GPS的应用

文/陈小浩 中设设计集团股份有限公司 江苏南京 210000

GPS 是一个包含太空卫星、地面监视系统和GPS 接收器的系统，功能多样且易于使用，这在中国是最受欢迎的导航系统。另外，GPS系统还可以向用户提供时间数据，由于GPS 精度高，可以消除地理条件的局限性，可以更好地解决现有技术必须考虑地理差异而进行多次变换的问题，也解决了测量误差的问题，反映了GPS 系统在生活以及工程中的广泛应用[1]。

1、GPS 技术的技术特征

GPS 技术提供了许多用于控制测量的技术功能。通常，可以区分以下七种类型：第一个特征是极高的定位精度。传输传统的红外设备，与大型红外设备相比，其测量精度远高于红外设备，且传输的距离可以达到更远。第二个特征是可以为坐标提供可用于测量高度的三维元素。第三个特点是它可以全天候工作，而不会发生气候变化。第四个特点是对站点的要求很小，不需要互联互通;第五个特点是观察速度快，观察时间通常只有半个小时左右;第六个特点是操作简单，直到选择点的定位和天线的对准完成为止。诸如监控和数据处理之类的其他步骤可以由电子设备自动执行，第七功能是功能的全方位性，并且除了跟踪和导航外，还可以实现诸如测量时间和速度的功能，这对于传达道路建设的各个方面都是有着积极影响的[2]。

2、基于GPS 系统在公路桥梁施工控制测量中的具体应用

2.1 GPS 系统可实现对公路桥梁高程控制测量

GPS 高度测量（一种使用全球定位系统（GPS）直接测量点的海拔或间接确定地面点的正常高度的方法，使用GPS 直接测量技术间接确定地面点的正常高度。在本节中标记所有GPS 点，选择测量范围内满足高度调整要求的GPS 点数量，并使用测量水位和计算所有GPS高度的方法测量正常高度基于高度调整的级别或表面调整方法，与正常高度的偏差允许您确定暴露区域中其他GPS 点的正常高度。在测量和管理公路桥梁的施工时，GPS 接收有关高度差的高精度科学数据，并相应地处理结构的实际要求数据使之与路桥施工的控制测量所需的正高度差更加一致。应该注意的是，该水平是正常的，并避免由于异常引起副作用。

2.2 GPS 技术在公路桥梁施工控制测量的应用

由于测量精度高，因此可以将GPS 系统的GPS 误差控制在1 毫米以内，这可能导致需要极高精度的项目的控制测量。当使用GPS 系统进行测量时，其应用原理是基于边长限制，方位角和差异将系统中的控制网络与测量控制网络有效连接起来，从而可以满足极高的精度要求。因此，可以有效地避免由于偏斜现象的存在而导致的由结构控制的测量引起的障碍。基于GPS 系统，建筑系统可以细分为一系列控制子网络，这些网络逐渐减少了轴线之间的连接，因此技术测量不仅可以达到极高的精度，而且可以为人员建立快速的测量奠定坚实的基础。

2.3 GPS 系统实现对公路桥梁放样测量中的应用

公路桥梁施工过程中重要的步骤是放样测量。公路桥梁的建造使用GPS 技术，桥梁位置的测量可以在GPS 测量技术的基础上进行。由于其高精度，可以保证正确的标记，定位以避免施工错误。例如，在构建施工管理网络时，土木工程师可以设置GPS 参考站和桥梁管理网络中心，并对两个工作站进行适当的调整，以测量任务并确保桥梁坐标正确。因此，可以说GPS 技术的使用避免了在施工过程中发生错误，提高了施工和施工过程中的测量精度，并确保了施工工作的完成。

2.4 应用GPS 系统实现对公路桥梁进行施工测量中应注意的问题

（1）对于GPS 接收器，不同型号的稳定性和信号的接收有很大不同。为避免在实际结构测量中出现较大误差，选择可靠的GPS 接收器尤为重要。（2）还需要使用科学的方法来执行校准测量工作的复杂过程，以便可以执行性能测试，从而可以有效地提高GPS 技术的测量水平。（3）为了提高对路桥的测量控制的准确性，交通部门还应提高检查员的培训水平，以不断提高人员的专业能力，最后，最好对路桥进行控制，从而打下坚实的基础。

3、GPS 技术应用于公路控制测量的工程实例

在此，仅以实际的道路工程为例来说明GPS 控制测量能效的实际应用。公路建设区覆盖了普通山区的30%和高山地形的70%，总长度约为170 公里。植被茂密，能见度较差，用常规的控制测量方法很难测量。为此，将GPS 技术用于控制测量：选择了278 个一级GPS 点和82 个四阶GPS 点。有了8 个GPS 接收器，所有测量和控制工作都可以在一个月内完成，最终测量的准确性非常高。以第一层的GPS 点为例，对两个网络的设置的计算表明，网络中最薄弱的点的误差仅为0.45 cm，最薄弱的邻近点的相对误差也仅为0.54 cm，相对误差页面长度只有17,000。这完全符合第一级GPS 网络的技术要求。在计算平面坐标的同时，可以使用全站仪测量实际页面长度，并比较并排的相关数据，可以满足高速公路建设的设计要求。从以上示例可以看出，公路设计中使用的GPS 测量不仅测量精度高，而且工作效率高，从而显着提高了工程系统设计的实际质量。

结语：

利用GPS 技术来改善道路的监测和测量工作是多方面的，因此一方面不可能研究和开发进一步的应用，有必要分析具体的应用机制，掌握GPS 技术在公路管理测量中的所有优化因素，全面完善优化功能，以确保GPS 技术不会出现异常发展。仅在一个因素上对技术使用进行优化，这在一定程度上可能会使得未来发展中的GPS 技术仅在道路管理测量中显示出对因素进行优化的效果，这不利于技术使用的全面改进，我们应该全方位，多层次的对此问题进行深入考虑。因此，应考虑开发高速公路控制检查的要求，逐步进行相关应用的研究和开发，从而更好地将GPS 技术应用到工程测量中来。