关键词：GPS技术；道路桥梁；应用
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。
1 GPS技术概述
1.1 GPS技术概念
Global Positioning System简称GPS，也就是全球定位系统，它是利用GPS定位卫星实现在全球范围内实时定位和导航功能的系统，具有全方位、全时段、全天候、高精度的特点，能够为全球用户提供高精度和低成本的三维位置、速度等地理信息，在导航、测量、授时等方面发挥着重要作用，大大地提高了世界的信息化建设发展水平，推动了数字经济的应用和发展。
1.2 GPS基本组成部分
GPS主要由空间部分、地面控制系统、用户设备部分组成。其中，空间部分有24颗人造卫星，包括21颗工作卫星和3颗备用卫星。地面控制系统包括主控制站、监测站、地面天线，主要作用是采集卫星传递的信息、计算卫星星历及相对距离、大气校正等。用户设备部分也就是GPS信号接收机，它能够捕获跟踪卫星信号，计算地理信息，为用户提供实时定位服务。
2 GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用
2.1控制网测绘
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。
2.2变形监测
道路桥梁施工中测量是否准确关系后期的施工精确度。GPS技术能够与工程进行实体连接，实现对工会曾所处环境的全方位测量。当工程出现了变更时，GPS通过测量技术可以进行数据的获取和传输，方便管理者通过信息进行更好的决策制定。特别是道路桥梁施工中，如果出现了地基开裂，梁体结构变形等质量问题时，GPS技术能够通过检测进行及时的报警，确保道路桥梁施工安全性。可以说，无论是工程质量、进度，还是安全，GPS技术都具有较可靠的应用价值。
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2.3对断面测量
利用GPS技术改进传统的方法，可以获得更为高效准确的测量数据，能够让技术人员在现场工作的过程中效率更高，可以轻松的获得测量桩点的距离、高程坐标等相关数据，通过绘图软件对断面图进行绘制，和传统的人工测量相比测量准确度较高。在一些地质状况较差环境，较为恶劣的地段，人为测量往往会产生一定的偏差，另外也无法保证技术人员的人身安全，而运用GPS技术可以获得较高的精度和效率，在工程生产过程中是非常重要的一种方法。
2.4注意事项
一方面，要注意GPS信号稳定性的问题。测量过程中可能会短时间内出现信号不稳定、某些区域内测量精度不高等问题，主要是由于现场施工条件复杂，对GPS信号产生干扰所致，GPS所能观测到的卫星数量减少，降低了测量精度；也可能是由于多路径效应降低了GPS的定位精度等。实际测量中为避免这类问题，要尽量选择树木遮挡少、地势较高的导线控制点，以减少自然环境对卫星信号的干扰；合理应用RTK测量放样技术，缩短与GPS基站点的距离，尽量选择间隔较近的GPS基站控制点。另一方面，时间段也会影响到GPS测量精度。实际测量时，经常会遇到这样的问题：某个时间段内GPS可以搜到8-9颗卫星，因此可以获得较高的测量精度，但是某些时间段只能搜到4颗卫星，测量精度也会随之下降。这是由于中国区域GPS体系内的卫星只有11颗，卫星会顺着某一轨迹移动，某个时间段内GPS卫星数量较少，精度就会降低。因此GPS外业测量过程中，要仔细计算该区域卫星数量，尽量选择精度高、卫星数量多的时间段进行测量。
3工程实例
某道路桥梁工程总长度8207m，主桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥，斜拉桥主孔跨度1090m，斜拉索长度582m；专用航道采用T型钢构梁桥，南北引桥采用预应力混凝土连续梁桥。测量过程中，首先进行GPS平面控制测量。根据GPS选点设置19个点，建造23座观测墩；根据项目精度要求制定严密的外业测量计划，测量时全部应用相同扼径圈天线进行观测；共应用6台GPS双频接收机；设置2个跟踪站，以提高基线解算的精度；完成所有外业数据测量后，进行数据检核，包括同步环、重复基线、异步环等，本次外业数据检核结果均能够满足工程要求。
完成外业测量后需进行内业数据处理，可应用WGS84坐标系建立三维无约束平差，本工程基线向量的改正数低于3倍标准差，证明外业测量数据质量较高。GPS控制网地心坐标以跟踪站为固定点，应用基线解算结果传递坐标。完成平差处理后，最产点中误差为±0.64cm；以中央子午线120°为桥位控制网起算点，投影面为高斯椭球面，观测25条GPS独立基线边。
结语
总而言之，GPS技术在道路桥梁工程中的测量应用，能够方便进行更好的工程控制网建立，为道路桥梁基础性建设提供可靠的支撑，实现工程建设的效率和质量提升。GPS技术是传统工程测量技术的历史性变革，通过其测量方面的技术优势，实现了工程测量的精确度提升。但当前的GPS技术在道路桥梁测量中的应用还存在很多的不足之处，国家及相关的科研单位需要就GPS进行深入的技术分析和升级，确保其在工程测量中的适用性更高。
参考文献
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论文作者:朱孝东
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷21期
论文发表时间:2019/12/2
标签：测量论文; 技术论文; 道路论文; 工程论文; 精度论文; 桥梁论文; 桥梁工程论文; 《城镇建设》2019年2卷21期论文;