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浅谈GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用刘治家

发表时间：2020/10/23 来源：《基层建设》2020年第19期作者：刘治家

[导读] 摘要：GGPS技术集成了互联网技术、GSM技术（全球数字化移动通讯技术）以及GIS技术（地理信息管理技术）的优势，不仅可以对道路桥梁施工过程实施监控，而且能辅助道桥工程设计师布设测量网，监控道路桥梁混凝土内部结构是否存在缺陷。

        鹤立林业地区房产局黑龙江佳木斯 154000
        摘要：GGPS技术集成了互联网技术、GSM技术（全球数字化移动通讯技术）以及GIS技术（地理信息管理技术）的优势，不仅可以对道路桥梁施工过程实施监控，而且能辅助道桥工程设计师布设测量网，监控道路桥梁混凝土内部结构是否存在缺陷。文章将系统论述了GPS技术在道路桥梁工程测量中精心布置测量网，路桥工程测量中的GPS技术应用的方案介绍。
        关键词：道路桥梁工程，GPS技术，测量
        引言
        GPS定位技术是上世纪70年代逐渐发展起来的，最初应用到军事领域的勘察和定位，能够实现360°无死角的勘察定位。且GPS技术实施不受时间及空间的限制，具有较高的精确性。发展到今天，GPS定位已经在工程测量中得到广泛的应用。特别是当前道路桥梁的建设中，GPS的定位测量更具有优势。在提升了工程测量精确地同时实现了工程实施的效率提升，有利于施工工期的缩短。
        一、GPS技术的基本定义
        GPS技术是全球定位系统的简称，该技术主要是运用卫星设备进行定位。目前，GPS技术用于定位的支撑卫星不只一颗，通常是三到六颗。这些卫星均位于同步轨道，通常在地球赤道上方35900km的位置，操作频率是4000MHz，地面向卫星上传输为6000MHz。而且，这些卫星的分布基本都会遵循轨道规律，通常是在不同平面轨道上运行，从而全方位监测不同的定点。如果某一GPS技术系统有6颗卫星，其中，就有3颗卫星用于接收信号，另外3颗用来定位。对于道路桥梁工程测量工作来讲，应用GPS技术有两大优势。
        ①GPS技术有良好的适用性，能够针对道桥工程的具体施工模块准确测量并获取相关数据，辅助工程管理人员构建完善的控制网，准确定位工程实施区域和细节，提高施工自动化水平。即使施工环境异常复杂，也能够穿透重重障碍，做好测量工作，并将测量误差控制到最低。而且，GPS技术不会受到外在天气的干扰，无论遇到暴风、阴霾或者雨雪天气，依然能够准确测量重要数据，判断工程质量是否符合标准要求。
        ②测量效率极高。在施工初期，道桥工程师能够借助GPS技术对施工环境、地质结构、水文条件进行全面测量，从而设计精确的施工图纸，绘制完善的施工模型，处理好细节问题。
        当代GPS技术与计算机网络技术结合紧密，因而，测量效率极高，能够迅速获取数据，并通过程序进行翻译，加工并生成最详细的数据信息，节省更多施工成本。
        二、将GPS技术用于道路桥梁工程测量的优势
        1.GPS技术具有较强的适用性
        GPS测量技术能够对道路桥梁中的多个模块进行精确的测量使用，能够结合具体工程模块进行对应测量数据的获取，具有较强的适用性。通过GPS技术能够建立整个工程的控制网，通过对工程实施的准确定位，建立较为全面的监测网络体系，对道路桥梁建设中的复杂问题进行更好的辅助，更加利于工程实施的自动化水平开展。当施工环境较为复杂时，GPS技术也能够无阻碍的测量定位，将工程开展中的各项测量误差控制在可控范围内。
        2.GPS技术不受天气状况干扰
        GPS技术在进行测量开展时主要是借助卫星设备，在测量过程中不会因时间及空间的变化而出现误差。可以根据工程开展进行随时的测量实施。随着GPS技术的改进，当遇到大雾及视线不好的天气时，GPS也会不受影响。
        3.GPS测量技术具有较高的测量效率
        GPS技术能够根据工程需要进行精确的测量工作，同时通过GPS技术与计算机技术的联合，实现对测量数据的有效调整，使得总体工程测量工作更加快捷，测量效率得到很大提升。

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通过GPS技术测量得到的数据进行程序的辅助翻译，能够获得更加精确的数据信息，减少了道路桥梁在建设时的设计流程。通过准确的测量能够进行更快的施工开展，有利于工程施工效率的提升。同时，GPS技术具有较强的灵活性，能够随时进行测量开展，不会浪费较多的测量时间，节省了道路桥梁施工时间和成本。
        4.GPS具有较为精确的测量效果
        GPS技术在道路桥梁的工程测量中，可以对高度较高的区域进行精确的测量。同时能够对工程实施中的精细差异进行精确的测量，有利于对施工的精细化掌控。借助GPS技术，能够帮助工程进行设计过程的优化，从而实现更细节性的工程设计，提升施工图纸的精确度，为后期工程建设顺利进行提供保障。
        三、GPS技术在道路桥梁工程测量中的具体应用
        随着GPS技术的发展，其在道路桥梁建设中的测量应用不断深入。GPS精确的测量将道路桥梁的建设推向了精确化。
        1.应用于变形监测
        道路桥梁工程施工环境复杂，存在诸多不可控因素，工程变形监测也存在较大难度。应用GPS技术可大大降低道路桥梁工程变形监测的难度。比如可以在工程内部安装GPS接收端，可以对工程外部情况进行实时监测，技术人员可以实时掌握工程变形情况，及时采取处理措施。在桥梁长期使用过程中，由于车祸事故、维护不当、交通量高于预流量等原因，也会出现结构损伤、老化等问题，从而影响到工程的承载能力及耐久性，甚至会造成安全隐患。GPS自动化变形监测系统在道路桥梁工程变形监测中的应用，可实现工程变形的实时监测。该系统包括监测模块、数据传输与控制模块、数据处理分析模块、数据管理模块等，可以将道路桥梁工程在各种工作环境下、结构载荷下特征点、整桥的变形情况等实时的显示出来，技术人员根据监测结果评估桥梁结构的健康状况及结构安全，从而评估桥梁结构的安全性、耐久性。
        2.应用GPS技术进行高程测量
        随着我国道路桥梁工程项目的不断增加，一些施工现场位于山区等复杂地形环境下的工程项目给高程测量带来了较大的困难，传统测量技术由于对通视条件等有较高的要求，因此无法满足施工的实际需要。而应用GPS技术则无需保持控制点间通视，可以利用卫星定位来实现对大范围、复杂地形的高程测量。在实际测量工作中，测量人员应根据施工现场的地形地势特点以及测量规范要求合理确定控制点数量以及控制点之间的距离，以保证测量的精度。同时可以利用静态定位等技术方法来完成高程测量。
        3.GPS在测量控制网中的应用
        建立工程对应的控制网是道路桥梁建设的重要一部分。通过不断精确测量控制网，可以为后期的测绘工作开展提供有力的支撑，同时关系总体工程测量质量。传统的边角法测量，主要是借助测绘仪器进行导线的控制，再逐渐进行其他对应坐标的确定，从而实现控制网的建立。这种测量只能适用小范围的控制，无法进行较大范围的测量控制，且测量程序较为繁琐，不利于测量效率提升。GPS技术用于道路桥梁测绘控制网的监理，精度得到很大提升，测量精度能够细致到毫米，能够达到控制网的精度要求。GPS测量中常用的一项技术就是静态差分技术，它通过基站进行测量数据分析和确认从而实现定位。另外一种就是实时的动态定位技术，它作为一种载波相位差分技术，通过同时进行两个测量站的相位差分分析，将载波相位向用户传送来确定坐标。其实，PTK技术是GPS技术中最为智能化的，它的测量更加精确和快捷。
        结束语：在道路桥梁工程测量过程中，应用GPS技术具有诸多优势，不仅能够显著提升测量准确度，而且还能有效减少外部因素对测量工作的影响，提升测量效率，节省测量工作时间。因此应当将其广泛应用到道路桥梁工程测量工作中，尤其是测绘网控制等工作中，确保相关测量工作的效果，为后续道路桥梁工程施工的开展奠定良好的基础条件。
        参考文献：
        ［1］马忠贺．道路桥梁工程测量中的GPS技术应用［J］．交通世界，2019（24）：56-57．
        ［2］李俊．浅谈GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用［J］．建材与装饰，2019（9）：268-269．