吴沃成
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摘要：从目前情况来看，我国在道路测量过程中，已经有一部分环节应用上了GPS测量技术。同时，伴随着GPS测量技术的深入发展，其应用范畴也正在扩大和发展，变得越来越被广泛地应用。GPS测绘技术总的来说已经改进了传统测量工作量大，测绘耗时长，测量准确率较低以及测绘工作效率极低等缺点，因此，将GPS测绘技术广泛地应用于道路方面将会成为道路测量的一个非常重要的发展方向。
关键词：GPS技术；道路桥梁；工程测量；应用
1 GPS技术概述
1.1 GPS技术介绍
桥梁施工属于一项难度系数较高的工程，其施工内容复杂、技术要求高，需要施工人员具备较高的专业素养。所谓GPS技术，是英文Global Positioning System的简写，中文意思是全球定位系统，其是以导航卫星系统为基础而产生的一种无线电导航定位技术，由于在定位过程中使用了多颗卫星，因此，具备准确度高、覆盖面广、测量时间短以及全天候等测量特征。
GPS技术的主要工作原理为：利用卫星准确接收用户设备所发出的数据信息，进而高效判断出两者之间的准确距离，进一步测量出用户的具体位置，GPS测量技术可精确至mm级以上。现如今，在新时代的大背景下电子地图非常普遍，实际的桥梁施工测量中运用GPS－PTK技术已经得到了工程师和施工人员的高度认可，GPS技术直接提升了工程效率，节约了施工成本，加强了工程质量。
1.2 GPS构成要素
首先，GPS中包括24颗卫星，这些卫星直接构成了一种空间结构，同时这些卫星都分布在环绕地球的不同运行轨道处，可以覆盖地球的绝大部分区域，这些卫星不仅可以高效接收信息，而且能够快速发射信息；其次，GPS在地面上设有监测站点和控制站点，即信息接收场所；最后，接收到的信息需要经过计算机软件处理方可发送给用户，负责处理的系统称为用户结构，可直接接收来自卫星的信息，以供用户参考导航。
2 GPS测量技术的特点
2.1 测量速度快
以往的GPS定位作业模式比较单一，只有静态相对定位，其速度和精度也存在一定的局限性。GPS测量技术是对以前定位技术的创新和完善，其快速静态定位方法和方式都得到了明显的提高，GPS测量劳动生产率也得到了进一步的提高，新的GPS测量技术具有测量速度快的特点。如果所要观测的范围是20km以内的基线，利用单频接收机对其进行测量时一般需要1h，利用双频接收机需要15～20min。但是，如果在此过程中利用GPS技术建立相应的动态实时定位模式，其流动站的初始化观测仅需要1～5min就可以进行定位了。因此，建立在GPS技术控制网基础上的测量，能缩短观测时间，提高观测效率。
2.2 功能齐全
相关的技术研究表明，GPS技术除了具有测量速度快的优势，还具有功能齐全等多种优势，可以利用连续性的动态三维位置获取工程中的相关信息并进行测量，合理应用三维速度和时间信息对其进行有效观测。这种特点还可以用于测绘工作和导航工作中，从而不断提高速度测试工作的有效性。
2.3 具备自动化功能
GPS测量技术与以前的GPS技术相比，其自动化功能有了明显的提高，主要采用了智能型接收机对相关的仪器进行有效设置，在观测的时候，测量人员只需要将仪器电源打开就可以观察仪器运行状况。此外，GPS会自动完成捕获和记录等工作。观测完以后，还需要关闭电源，从而为相关设备的有效运行提供保障。
3 GPS测量技术的应用原理
在对GPS定位技术进行分析时发现，其中融入了物理与化学的相关知识，其涵盖的学科范围和基本原理都是非常广的，将其有效应用到工程测量实践中，可以通过GPS系统接收地面信息，再多角度对工程中的具体信息进行整合测量。
在目前的工程测量中，所应用的GPS定位技术主要有静态相对定位和动态相对定位。
其中，静态相对定位技术可以通过同步观测目标对多台地面接收装置进行合理应用，然后按照相关要求进行排列，发挥具体设备在工程测量中的作用。静态相对定位技术的观测时间需要维持在45min左右。测量完成后，需要将结果交由专业人员进行统计，并对其中的数据信息进行处理。与动态相对定位相比，静态相对定位技术操作流程简单，但是动态相对定位技术可以对工程测量中的一些位置进行精确控制，保障测量信息的准确性。
一般情况下，GPS接收器在对其观测对象进行定位时，主要通过二维定位系统对其进行有效定位，在此过程中，操作人员应结合具体的要求设置水平角度和观测点，将其角度控制在10°以上。但是，如果在此过程中存在一些建筑物，或是其他的遮挡物阻碍了接收器，则会严重影响工程测量的有效性。因此，在科学技术不断发展的背景下，不仅需要对GPS系统进行有效应用，发挥虚拟现实技术在其中的作用，还要结合工程测量中的不足，对实际的测量方案进行调整，从而为GPS测量技术在工程测量实践中的科学应用提供条件。
4 GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用
4.1 实时动态定位技术
将GPS测绘技术应用于道路测量中可以实施实时动态差分定位，实时动态定位技术运用两个测量站的载波相位，可以将观测点的三维坐标实时显示，并且误差极小，精准度极高，将道路测量过程中的工程放样以及控制测量带来了极大的便捷。
4.2 快速静、动态定位测量
在使用GPS测绘技术进行道路测量的过程中，有两种测量的方式包括有静态的测量和动态的测量。由于在进行道路测量的过程中，有时候会遇到一些恶劣的天气，会使得常规方法均不能很好地适用于这些道路的测量，这时候就可以采用GPS测绘技术中的静态定位方式来进行道路监测，从而得到一些相对而言比较精确的数字，同时其测量难度也相对而言并不太高，便于操作。而另外一个方面，如果是条件还不错的一些道路，为了能够更加精确地检测到道路的具体情况，就可以使用GPS测绘技术中的动态定位的方法来开展测量。在这种动态的测量方法下，可以使得数据能够被快速同步接收，以便观测部分人员能够迅速掌握实时的路况，同时也能较好地对所要观测的目标信号进行一个较为精准的定位。所以，GPS测绘技术中的这两种模式，基本上可以包含道路监测的大部分情况，可以较好地满足道路监测的各种要求，这也使得该技术具有更加广泛的应用和重大的意义。
4.3 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。
4.4 应用GPS技术进行横纵断面测量
在道路工程及桥梁工程的施工过程中，施工单位还可以应用GPS技术来进行线路横纵断面的测量。测量人员在实际测量时应首先利用GPS技术来准确测放道路中线位置，然后就可以通过GPS的动态定位技术结合绘图软件等来结合中线桩点坐标，进行所有桩点纵向断面和路线横断面的测绘了。与传统测量技术相比，利用GPS测量技术测量道路、桥梁的横纵断面能够提高数据采集的时效性、全面性和准确性，并且极大的减轻了测量人员外业测量工作的强度，减少了人为因素对测量结果的影响，还有效降低了测量成本，因此在道路、桥梁工程施工中得到了越来越广泛的应用。
5 结束语
总之，对于我国目前的状况而言，无论是在社会经济还是社会建设上，都仍然处在一个需要持续进行发展的阶段，所以我国的道路工程建设也是不例外的，也正处在一个不断发展的的过程中，而如果能够将GPS测绘技术广泛地应用于我国众多道路的一个测量工作中，不仅能够加快测量的速度，进一步提升测量数据的精准度以及使得操作更加简化和便捷，同时对于一些地理位置较为恶劣的环境而言，其道路监测也能够采用恰当的措施来进行一个很好地应对，具有极强的安全性和可靠性，因此，GPS测绘技术将会广泛应用于工程施工测量，其在提高测量的效率的同时，也会创造更多的经济效益和社会效益。
参考文献：
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