GPS技术在市政道路桥梁工程测量中的应用

GPS技术在市政道路桥梁工程测量中的应用

薛乐乐

身份证号：130522199609030310

摘要：现阶段，我国科技水平以及社会经济均得到显著提升，这就为市政道路桥梁工程建设提供了广阔的发展空间，而在其开展工程测量过程中科学运用GPS技术十分重要，可充分发挥GPS技术定位精准度高、测量准确等优势，代替以往传统的测量方式，为市政道路桥梁工程建设提供必不可少的帮助，同时促进交通事业长远发展。然而GPS技术在运用过程中存在一些弊端需要相关部门以实际状况为准则及时进行优化和完善，确保该技术在市政道路桥梁中的作用得到更好的发挥。

关键词：GPS技术；市政；道路桥梁工程；工程测量

前言

通常情况下，GPS技术是由单个或者多个卫星设备开展定位工作的，并且其在地球轨道上的排列和分布需要遵循一定规律，只有这样才能确保定位的准确性，另外，GPS轨道有着很多平面，进行同步观测的卫星有6颗之多。在运用GPS技术的时候，信号接收装置对无线电的传输时间进行测量用以确定传输距离，只有这样才能准确定位，一般全球卫星定位系统中GPS主要有以下两种形式，第一，全球化高精度GPS网，这种形式往往运用于科学研究当中；第二，PIK定位以及差分GPS定位，这两种通常运用在地理测绘方面，其中前者是通过载波相位的方式进行观测，属于一种实时动态定位技术，这种观测方式精准性较高，后者则是利用基准站完成分转、修改及定位工作。

1.GPS技术及其优势分析

1.1GPS技术

GPS系统主要由三部分构成，首先，卫星，在GPS系统中卫星数量较多，并且均匀的分布于6个轨道平面，其中工作及运行的卫星有21颗，同时还具备3颗备用卫星，各个轨道平面上均按照规律分布了3、4颗卫星，另外两轨道面之间的间距呈60°平角，而其与赤道面则形成55°倾角，各个轨道高度保持在两万公里。采取这样分布方式旨在地球转动过程中无论任意地点和时间都可以同步接收到4颗及以上卫星信号。另外在GPS卫星上都配备了原子钟，原子钟可以向地面实时发射频率为1575.41兆赫兹以及1227.60兆赫兹的信号。其次，地面控制系统，对于GPS系统而言，地面控制系统就是起到中心主导作用的关键部分，地面控制系统具备1个主控站、3个注入站以及5个监测站，该系统的主要工作就是确保GPS卫星的良好运行，准确计算两行轨道数据，及时对卫星原子钟产生的误差进行调整，同时将卫星漂移控制在一定范围内。最后，用户，使用GPS系统的用户应该具备GPS接收机，其中最为常见的类型有导航型、测地型、授时型、单频及双频等，用户使用接收机可以同时进行静态和动态定位，进而从中获取三维的位置、速度以及一维时间。

1.2GPS技术在道路桥梁工程测量中的特点优势

在道路桥梁中运用GPS技术可以同时对诸多模块进行准确测量并从中获得有价值的数据信息，由此可见该项技术适用性较强，另外，依托GPS技术还可对整个工程构建完善控制网，在对工程建设进行准确定位的基础上形成相对全面的检测网络体系，道路桥梁建设过程中对复杂问题处理时还起到一定辅助作用，同时在很大程度上增强测量工作的自动化水平。尽管在极其复杂的环境中GPS技术也同样可以做到准确测量，将工程测量中产生的误差值控制在最佳范围当中。

在利用GPS技术对道路桥梁工程进行测量时主要依靠的是卫星设备，并且在测量过程中不会受到时间及空间变化的影响而出现测量误差，同时还可以依据工程实际进展随时进行测量。近些年，我国科技水平不断提升，GPS技术也随之越来越完善，尽管在大雾或者视线不良的天气下也不会对GPS技术产生任何影响，这就说明GPS技术的适用性远高于其他测量技术。

2.GPS技术在市政道路桥梁工程测量中的具体运用

2.1运用GPS技术测绘道路桥梁控制网

对于道路桥梁测绘工作而言，控制网测绘是其中最为关键的环节，并且关乎测量工作的质量水平，控制网测绘过程中，某些控制网作为后续测绘工作的重要参考，为此对其精准度有着较高要求。而GPS技术可以避免上述问题的产生，该技术精准性较高，可以达到毫米级进而更好的满足控制网精准测绘的要求，其中静态差分技术是一种常见的GPS测量技术，此技术运用伪距差分原理来准确计算出基线的长度，而RTK定位技术属于载波相位差分技术的一种，可以同时对两个测量站的载波相位观测并通过差分方法进行实时处理，在基准站收集载波相位后及时传送至接收器，求差后解算出坐标。与以上两种测量技术相比，PTK技术测量的准确性更高，并且该技术的智能化水平上升一个台阶，使用起来更加方便快捷，同时还为测量后数据信息的处理工作提供了便利条件，根据相关资料显示，PTK上技术的测量精确细密程度在2cm上下，远高于其他测量技术，正是由于这一优势大大缩短测量工期，为此在道路桥梁测量工作中运用GPS技术十分关键，在确保工程质量的基础上提升工程效益，为后续之后提供重要保障。

2.2运用GPS技术进行变形监测

众所周知，道路桥梁工程施工环境较为复杂，并且有着诸多不可控因素，既加大了道路桥梁工程测量工作的难度，同时变形监测工作也充满了挑战，总而言之对后续施工有条不紊的进行产生了消极影响，如果在市政道路桥梁工程测量工作开展过程中运用GPS技术可以在很大程度上弱化变形监测困难性，并大大提升监测结果的准确性及可靠性。所谓变形监测就是对构筑物地基的沉降状况、高层建筑物倾斜状况以及大桥位移状况进行有效监测，通常情况下采取水准测量的手段用以监测地基沉降状况，例如小角度测量法、视准线法以及投点法等都可用于监测地基沉降和倾斜。但是这些监测手段极易受到外界某些因素的影响，导致监测结果准确性不高，GPS技术可以将整个工程衔接起来，并且对建设区域内容的环境状况予以全面监测，一旦施工过程中发生任何变动都可以通过GPS技术迅速将数据和信息传输给管理人员，为采取适当处理措施争取更多时间，有针对性的解决各类问题。当然在发生路基边坡裂开、桥梁结构变形等突发事件时及时发出警告信息，提升施工安全性，在道路桥梁变形监测中充分运用GPS技术，为工程安全、质量的提升以及施工进度的较快产生了重要的促进作用。

3.市政道路桥梁工程测量中GPS技术未来发展

现阶段我国社会经济已经进入迅猛发展的重要时期，市政道路桥梁工程数量及规模也不断增加，然而经济发展既为道桥工程测量工作提供了新的发展空间，同时还在很大程度上提升了工作难度，近些年，质量及等级要求较高且结构繁琐的道桥工程越来越多，在科技不断发展的局势下，只要依托新技术才能从根本上提升工程测量质量水平，推动我国交通事业更好的发展。GPS技术的产生和广泛运用为道路桥梁工程测量质量的提升提供了可靠保障，并且凭借自身高精密度和适用性等优势转变了道路桥梁工程中传统的测量方式，特别是在地形相对复杂且环境恶劣的工程中，使用GPS技术可以高效、高质量的完成测量工作。另外GPS技术工程强大可以全天候进行精密定位，同时还不会受到外界某些因素的影响，确保测量工作有条不紊的进行，加之数字化及自动加技术的逐步成熟促进GPS测量工作呈数字化方向发展，不仅可以快速完成数据信息收集和图形处理工作，同时还在此基础上构建完善的地理信息数据库为后续工作的开展提供重要数据[6]。除此之外，GPS测量工作的集成化水平也得到了很大提升，例如GPS接收机继承电子全站仪、测量机器人等相关设备，有效控制测量工作的质量，并不会受到地形及气候等不良因素的影响，确保测量精准度的同时，不断优化和我完善我国道路桥梁网络。

参考文献

[1]汪兆锐.GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中的应用[J].江西建材,2021(10):128-129.

[2]孔大兴.GPS在高速公路平面控制测量中的应用研究[J].交通世界,2021(28):33-34.

[3]徐军.浅谈GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2020(05):85-86.