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摘要：GPS技术具有较强的应用性,尤其是在工程测量方面,有利于提高工程质量和工程建设效率。就以公路桥梁工程来说,将GPS技术运用到公路桥梁测量中,可以准确地进行测绘、变形监测、图根测量等,为公路桥梁建设提供依据,促使后续公路桥梁施工标准地、顺畅地的进行。基于此,本文就GPS技术如何在公路桥梁工程测量中应用进行分析和探讨。
关键词：GPS技术；公路桥梁；工程测量；应用分析
导言
桥梁工程在实际的施工中，会受到各类地质因素、自然因素的影响，使得桥梁工程的施工效率和施工质量受到影响。需要预先对其进行测量，促使桥梁工程施工的各项工序可以得到有效的展开，从而使得桥梁工程的施工质量和效率得到有控制。GPS技术是现代工程测量中的重要技术手段，具有精度高、成本低、不受气候因素限制的特点，应用到桥梁工程测量中，可以推动桥梁工程建设的施工组织管理水平提升，提高施工效率，实现桥梁工程项目的经济效益与社会效益。
1 GPS技术概述
在应用过程中，GPS的接收装置能够通过测量无线电的传输时间，确定传输距离从而确定位置。一般应用于全球卫星定位系统的GPS包括两个形式：全球化的高精度GPS网，主要是应用科研。PIK定位和差分GPS定位，能够应用于地理测绘。其中PIK定位是一种利用载波相位观测的实时动态定位技术，能够有效提高定位的精确性。而差分GPS定位是一种通过基准站进行分转、修改、定位的定位方式。GPS技术具有多个方面的优点。GPS测量技术的自动化程度非常高。比如在实际的观察测量中，工作人员只需要进行简单的操作。比如采集环境天气数据、实时观察仪器的工作状态并根据需要进行开关的闭合。至于其它复杂的卫星追踪、记录等工作测量设备就能够完成。最重要的是GPS接收机体积小、方便携带，即便在野外进行测量工作，也只需要简单按下仪器开关就能完成。定位精度高。据有关数据表明，在50km的基线内，GPS的定位精度能够达到百万分之一。在100km和500km之间，其精确度是百万分之零点零几。GPS卫星数量较多，分布也比较均匀。这样在保证覆盖率的基础上就能够保证在全球任何地方都可以进行观测工作。GPS测量技术的观测时间比较短。编程、自动化、智能等技术的发展也给GPS技术的发展提供了基础的技术支撑，GPS系统更加完善。现如今20km以内的相对静态定位时间约只有15min左右。
2 GPS技术在公路桥梁工程测量中的应用
随着我国公路桥梁工程测量工作的完善，以GPS技术为依据的高精度、高效率公路桥梁测量工作也逐渐取代了传统的测角、测高程等为主体的测量定位技术。
2.1在公路桥梁测绘控制网中的应用
测绘控制网是公路桥梁工程的基础工作，其准确性直接影响到了公路桥梁工程测量工作质量。通常在测绘控制网中，精度要求较高的称为一级控制网。而这些一级控制网是作为测绘参照点存在的。为此，必须保证测绘控制网中高精度网控制坐标的精确性。较为常用的公路桥梁工程测绘工作方法是采用边角法。这种方法主要就是用测绘仪器控制导线，并进一步确定其它坐标位置，从而完成测绘控制网的构建。但是这种测绘方法的确定在于只能进行小范围的测绘工作。如果将其用于大范围的测绘工作，有可能会导致测绘精度偏差。但是利用GPS技术则能有效弥补这一不足，将测绘工作的精度提高到毫米范围。比较常用的GPS测量技术是载波相位静态差分技术。差分GPS定位是一种通过基准站进行分转、修改、定位的定位方式。其应用原理是采用载波的相位测量局域差分法、接收机和卫星观测历元之间求二次差两种差分计算出基线长度。而实时动态（RTK）定位技术也是其中一种载波相位差分技术，能够实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。与其它定位技术相比，PTK技术的精度更高、自动化程度也更高、数据处理简便、易操作等优点。比如勘测阶段的中桩测量等工作中。据有关数据表明，PTK技术的测量精度可达到10～30mm，这是其它测量技术无法达到的。最重要的是将PTK技术应用在公路测量中能够有效缩短工作周期。比如若用其进行地形测量，每小组每天完成0.8～1.5（km）3的地形测绘。由此可见，利用GPS技术开展公路桥梁工程定位工作是非常有必要的，既能保证高效率的测绘工作，也能提供更加准确的数据，从而为公路桥梁工程的施工奠定良好的基础。
2.2变形监测
公路桥梁工程的施工环境复杂、可变因素较多。这不仅增加了公路桥梁工程的测绘工作难度，更是加剧了公路桥梁工程的变形监测难度，对于后续的公路桥梁施工极为不利。而利用GPS技术进行公路桥梁工程测绘则能有效降低变形监测难度，提高监测结果的准确性。比如果将GPS技术应用在大型建筑工程建设中。那么在建筑工程内外部都可以安装GPS接收端。这样就可以对大型建筑工程内外部进行实时监测。即便是发生变形，工作人员也能够第一时间掌握变形情况，从而及时处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同样，将GPS技术应用在公路桥梁变形监测中，也能够确保在及时接收到工程变形状况，方便工作人员及时应对，最终保证工程质量。桥梁在长期的使用过程中难免会发生各种结构损伤老化，原因可能是使用维护不当、车祸事故、交通量高于预测流量等人为因素，也可能是环境腐蚀、地震、风暴等自然灾害，这些因素均导致了桥梁承载能力和耐久性的降低，甚至影响到运营的安全。目前越来越多的基于GPS技术桥梁变形监测系统逐渐受到人们的重视。如用于东海大桥的GPS自动化变形监测系统包括监测单元、数据传输和控制单元、数据处理分析及管理单元，可以实时显示大桥在各种工作环境下及结构载荷下特征点及整桥的实时变情况，对大桥结构的健康状况、结构安全进行评估，全面获取桥梁运营状况的信息，用来评估结构的安全性、耐久性和使用性。该系统采用的GPS接收机为Trimble5700，GPS天线为Trim－bleZephyr大地测量型天线，接收机和天线安装时既要考虑避免遮挡，又要防止雷击。每个GPS天线接收到的射频信号通过一根最长为170m的同轴电缆送给GPS接收机。其中Trimble5700双频大地测量型GPS接收机共有三个输入输出端口，其中串口既能外接电源供电，又能输出最高更新率为10Hz的RT17格式的原始数据，其中包括C/A码和L1、L2的载波相位。串口服务器收到端口输出的数据后，再通过RJ45口接入机柜中的交换机。总的来说，应用GPS技术进行公路桥梁工程的变形监测是非常有效的。
2.3 GPS-RTK技术在公路桥梁工程中的应用
公路桥梁工程施工过程中，需要严格的对桥梁基础进行控制，促使桥梁的基础的质量可以达到设计标准，规避安全隐患的产生。传统公路桥梁基础施工过程中，设备和定位放样受到施工条件的影响，导致测量的效果不够合理，影响桥梁工程基础的安全性与可靠性。因此，可以将GPSRTK技术应用到桥梁工程的基础施工中。GPSRTK的联合使用，可以有效的提高基础的定位精度，并降低施工环境对测量精度和准确度的影响，获得具有精度、准确性强的数据信息，并根据获得的定位信息，展开桥梁基础的施工工作。可以有效的提高施工的效率，还能满足桥梁工程夜间施工的需求，促使公路桥梁工程的施工组织管理水平得到全面的提升。
3 GPS技术在公路桥梁工程测量应用中的思考
GPS技术应用到公路桥梁工程测量中具有积极的效果，但是在实际的应用过程中，一些不足是切实存在的，制约GPS技术的应用质量和测量水平，因此，针对GPS技术在公路桥梁工程中应用进行深入分析和思考。
3.1 GPS技术高程测量的精度不够理想
桥梁工程在实际的建设中，会受到一些地形因素的影响，地形因素，会使得GPS技术的信号接收水平受到影响，也就会导致测量的精度产生变化。针对这样的情况，需要科学的对信号接收进行控制，促使GPS技术的信号的接受效果可以得到提升，从而有效的规避地形因素对GPS技术的影响，促使测量质量和精度的提升，准确的完成GPS高程拟合方法的运用。
3.2公路桥梁工程变形监测中GPS高程拟合方法需要加强
在实际的桥梁工程变形监测中，GPS技术的应用质量会受到一些客观因素的影响，制约桥梁工程变形监测的效果。桥梁工程的现场的环境和自然条件，会对GPS技术的接受信号能力造成影响，甚至会存在信号受到干扰的情况发生。面对这样的情况，需要科学的增加GPS技术的信息接受能力，合理的对接受装置进行布置，增加信息的接受能力，促使GPS技术应用质量的提升。GPS技术应用到桥梁工程变形监控中，不能有效的完成桥梁工程的持续监控。因此，需要科学的对性能可靠，稳定的接受设备进行选型，营造一个良好的检测条件，促使桥梁工程的变形监测的持续性可以得到控制，及时发现桥梁工程的具体变形情况。
3.3 RTK技术应用的思考
GPS-RTK技术的应用是提高桥梁工程测量水平的关键因素，RTK技术是GPS技术的衍射技术，在实际的应用过程中，需要加强对数据测图的处理工作，并开发具有有效分析和处理的软件，从而使得GPS技术可以得到有效发挥，促使桥梁工程建设的质量和施工效率能够得到全面的提升。
4 GPS技术在公路桥梁工程测量中的发展前景
随着我国经济的发展，公路桥梁工程的建设规模也在逐渐扩大。但是市场经济的发展必然会给公路桥梁测量工程增加难度。而且近年来高质量、高等级、结构复杂的公路桥梁工程越来越多。在科学技术发展的背景下，只有不断利用新技术提高公路桥梁工作的测量质量才能真正促进我国交通行业的发展。而GPS技术的产生和发展正为公路桥梁工程的测绘工作提供了可能。目前，GPS技术已经被广泛应用在公路桥梁工程测绘工作中，而且其精度高、适应性强的特点也极大地改变了道路桥工程测绘工作方式。尤其是对于一些地形复杂、环境恶劣的公路桥梁工程来说，应用GPS技术会更加方便、快捷。而且GPS技术不仅能进行全天候的精密定位能力，还具有很强的抗干扰性，能够保证公路桥梁工程测绘质量。在数字化、自动化等技术逐渐发展的背景下，GPS测绘工作会更加数字化，既能够进行数据采集、图形处理，也能够建立专业的地理信息数据库，为专业工作人员提供必要的数据依据。另外，GPS测绘工作也会更加集成化。如GPS接收器与电子全站仪、测量机器人集成，这种智能化的控制方式更能提高公路桥梁测量工程质量，即便是地形复杂、气候多变的环境也能够进行精确的测量，从而使我国公路桥梁网更加完善。
5结束语
在当前我国科学技术、经济水平有很大提高的情况下公路桥梁工程建设中,科学、合理的运用GSP技术进行公路桥梁测量是非常必要的。GPS技术具有精准定位、准确测量等优点将其运用到到路桥测量中可以构建精度高的测绘控制网、完成图根测绘等方便后续公路桥梁规范、合理白勺施工为完成公路桥梁工程奠定基础。所以将GSP技术合理白勺运用到到路桥梁工程测量中是非常正确的选择
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论文作者:苏勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
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