曹 振

身份證號(hào)碼：371426198611141619

GPS技術(shù)在道路橋梁工程測(cè)量中的應(yīng)用分析

曹 振

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道路橋梁工程是城市建設(shè)中的重要工程，為了提高道路橋梁工程的測(cè)量水平和測(cè)量效率，需要科學(xué)的對(duì)GPS技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。GPS技術(shù)是現(xiàn)代工程測(cè)量中的重要技術(shù)手段，具有精度高、成本低、效率高的特點(diǎn)，應(yīng)用到橋梁工程測(cè)量中，可以推動(dòng)道路橋梁工程建設(shè)的施工組織管理水平提升，提高施工效率，實(shí)現(xiàn)道路橋梁工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

GPS技術(shù)；道路橋梁工程；測(cè)量

1、GPS 技術(shù)的相關(guān)概述

1.1 GPS 技術(shù)

GPS 技術(shù)是現(xiàn)階段工程測(cè)量常用的技術(shù)手段，可以有效的對(duì)地面的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，具有極強(qiáng)的應(yīng)用范圍。橋梁工程測(cè)量中，對(duì)GPS技術(shù)的使用，減少外界因素的干擾，降低氣候因素對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響，提高數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性與可靠性。GPS技術(shù)主要是由空間星座、地面控制以及用戶設(shè)備構(gòu)成的。采用GPS技術(shù)進(jìn)行橋梁工程測(cè)量，可實(shí)現(xiàn)全天候，全地形的測(cè)量，可以滿足現(xiàn)代橋梁工程施工的實(shí)際需求，促使橋梁工程的施工組織管理和施工工序的順利完成。

1.2 GPS 技術(shù)在橋梁工程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

GPS 技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用到橋梁工程測(cè)量中，推動(dòng)橋梁工程質(zhì)量提升，主要是由于GPS技術(shù)具有多種技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。針對(duì)GPS技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行闡述，推動(dòng)橋梁工程中，可以廣泛的對(duì)GPS技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。

(1)擺脫了天氣因素的限制，對(duì)于陰雨天氣或者惡劣環(huán)境來(lái)說(shuō)，一般的建筑工程測(cè)量都難以正常開(kāi)展工作。但是這種新型的GPS接收機(jī)實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的抗干擾能力，GPS測(cè)量技術(shù)也擺脫了歷史上的這種困境。除去了障礙物的因素，GPS定位技術(shù)就能夠任何時(shí)候任何地點(diǎn)在地球上觀測(cè)到超過(guò)四顆衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)量，特別是北斗衛(wèi)星系統(tǒng)和CLONASS系統(tǒng)運(yùn)作之后，GPS測(cè)量技術(shù)也擺脫了從前的看天測(cè)量模式。(2)排除了通視的障礙問(wèn)題，傳統(tǒng)利用三角網(wǎng)法進(jìn)行測(cè)量，這種方法對(duì)于控制點(diǎn)的通視要求是相對(duì)較高的，另外對(duì)于布點(diǎn)的優(yōu)化也是一件比較困難的工作。利用GPS方法進(jìn)行控制測(cè)量的話，需要確保必要點(diǎn)互相通視的前提下，在更加合適的地方選擇好點(diǎn)位，進(jìn)一步將基準(zhǔn)網(wǎng)的質(zhì)量提高。對(duì)于RTK測(cè)量來(lái)說(shuō)，通視是其中優(yōu)點(diǎn)比較明顯的技術(shù)，盡管部分非關(guān)鍵點(diǎn)遭到破壞，但是測(cè)量工作也能正常開(kāi)展。(3)性價(jià)比比較高，以前級(jí)別比較高的橋梁測(cè)量，結(jié)合全站儀的高精度，以便更好地完成測(cè)量工作和通視要求的測(cè)量者是比較高的。目前，全球定位系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，從價(jià)格的角度來(lái)看，全球定位系統(tǒng)接收機(jī)的價(jià)格低于傳統(tǒng)儀器的價(jià)格。但是更多情況下GPS測(cè)量要比全站儀測(cè)量更便捷，其作業(yè)效率更加讓人滿意。GPS接受機(jī)也在施工單位中廣泛應(yīng)用開(kāi)來(lái)，用其來(lái)引導(dǎo)施工作業(yè)，一方面可以加快施工進(jìn)度，另一方面還能夠提高測(cè)量的精度，防止高人力成本的消耗，這也是技術(shù)高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的一種體現(xiàn)。

2、道路橋梁 GPS 測(cè)量的測(cè)量方式

2.1 GPS 靜態(tài)測(cè)量

在各種 GPS 測(cè)量方式中，靜態(tài)測(cè)量是最為悠久的測(cè)量方式。從二十世紀(jì)九十年代初期開(kāi)始就已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于特大型的道路橋梁工程的平面控制網(wǎng)的測(cè)量中來(lái)了。在 GPS 靜態(tài)施測(cè)道路橋梁控制點(diǎn)之前，一般采用精密三角網(wǎng)( 或精密導(dǎo)線測(cè)量) 測(cè)量道路橋梁基準(zhǔn)點(diǎn)。GPS 測(cè)量方法和傳統(tǒng)的三角測(cè)量的方式相比較，其效率更高、精度更可靠、受制約的條件低，因此 GPS 靜態(tài)相對(duì)的定位測(cè)量方式在道路橋梁工程的平面控制的測(cè)量及變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越多。近些年來(lái)，靜態(tài)相對(duì)的定位測(cè)量技術(shù)解決了長(zhǎng)邊控制網(wǎng)的施測(cè)精度的問(wèn)題，例如這些年建設(shè)的杭州網(wǎng)跨海大橋，港珠澳大橋的基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量均通過(guò)構(gòu)建靜態(tài) GPS 控制網(wǎng)的方法來(lái)完成的。

2.2 GPS 實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)差分(RTK) 的定位測(cè)量

GPS 實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)差分的定位測(cè)量 (Real － time kinematic，簡(jiǎn)稱RTK) 的原理是兩臺(tái) GPS 接收機(jī)同時(shí)作業(yè)，一臺(tái)固定不動(dòng)一臺(tái)實(shí)時(shí)移動(dòng)，兩臺(tái)機(jī)器之間通過(guò)即時(shí)的數(shù)據(jù)交流而獲得的一種快速、精確定位方式。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這種作業(yè)方式可以輕松獲得厘米級(jí)的測(cè)量精度。利用這種技術(shù)可以進(jìn)行道路橋梁水下地形測(cè)量、道路橋梁鉆孔放樣、道路橋梁施工定位等技術(shù)應(yīng)用。在這個(gè)技術(shù)應(yīng)用之前，一般的定位方法有經(jīng)緯儀交會(huì)發(fā)、全站儀跟蹤目標(biāo)法、信標(biāo)機(jī)施測(cè)法等。但上述方法都存在定位精度不高、定位效率低及難以定位的問(wèn)題?？梢哉f(shuō)在當(dāng)前的道路橋梁施工中，RTK 應(yīng)用是最為廣泛的，也是最有效率、最可靠的定位方法。

2.3 GPS 高程擬合技術(shù)

GPS 實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)差分( RTK) 同時(shí)可以獲得平面坐標(biāo)和高程值。但由于高程異常、測(cè)區(qū)條件差、衛(wèi)星分布等原因，RTK 高程測(cè)量一直不是很可靠?，F(xiàn)在我們討論的是通過(guò)各種方法擬合出較高精度的GPS 高程。目前較有成效的應(yīng)用是各地建設(shè)的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位參考服務(wù)系統(tǒng)( Continuously Operating Reference Stations，縮寫(xiě)為 CORS)，由于這些網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)精密平差、使用了嚴(yán)密的重力模型，比較好的解決了高程測(cè)量精度的問(wèn)題。在不具備 CORS 網(wǎng)的地區(qū)，GPS 高程測(cè)量應(yīng)使用多個(gè)分部合理的水準(zhǔn)高程點(diǎn)進(jìn)行擬合，從而獲得較高的 GPS擬合高程。我國(guó)目前有關(guān) GPS 高程擬合的理論和操作方法并不是太成熟，在測(cè)量精度方面還需要加強(qiáng)，但是隨著技術(shù)的深入發(fā)展和使用，高程擬合的精度會(huì)有較大進(jìn)步。

總之，GPS技術(shù)具有較強(qiáng)的應(yīng)用性，尤其是在工程測(cè)量方面，有利于提高工程質(zhì)量和工程建設(shè)效率。就以道路橋梁工程來(lái)說(shuō)，將GPS技術(shù)運(yùn)用到道路橋梁測(cè)量中，可以準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)繪、變形監(jiān)測(cè)、圖根測(cè)量等，為道路橋梁建設(shè)提供依據(jù)，促使后續(xù)道路橋梁施工標(biāo)準(zhǔn)地、順暢地的進(jìn)行。基于此，本文就GPS技術(shù)如何在道路橋梁工程測(cè)量中應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

[1]孟祥妹，趙振東.GPS技術(shù)在道路橋梁工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，36：239.

[2]王極勇.GPS技術(shù)在橋梁工程測(cè)量應(yīng)用中的思考[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015，09：110+112.