GPS技术测量道路桥梁工程论文

1GPS技术简介

全球定位系统（GPS）是美国第二代卫星定位系统。GPS接收机是由由24领卫星组成，其中包括21颗工作卫星和2颗备用卫星，并均匀的分布在6个近似圆形的轨道上。各个轨道平面之间的倾角为55，平均运行周期为11小时58分。一般情况下能同时观测到6颗卫星，最多时可到9颗卫星。GPS定位原理类似于传统的后方交会原理。如果已知空间GPS卫星的具置。如果仅需确定测站点的三维坐标则GPS接收机只需要继续接收3颗GPS卫星发射出的卫星信号。也就是取得卫星到测站点的几何直线距离，就可以根据后房交会的原理确定测站点的三维坐标。但实际中因为造价或工程费用的原因，GPS接收机中的时钟精度是有限的，同时与GPS时间相比有较大的偏差，所以就需要将这一时间作为待定的参数，将其与待定空间参数结合并就解，因此最少需要4颗全站仪卫星。

2GPS在道路桥梁工程测量中的应用

近年来，随着GPS定位技术的不断发展与完善，道路工程测量技术发生了革命性的变革，GPS技术为道路工程测量提供了崭新的技术方法和手段。以GPS技术为依据的高速度、高效率、高精度的GPS相关技术，正逐渐取代传统的用于道路工程测量中的测角、测距、测高程为主体的地面测量定位技术。与此同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间，定位方法已从传统的静态扩展到动态，定位服务领域已从传统的导航和测量领域扩展到当今国民经济建设的广阔领域。当今，我国GPS定位技术的应用已深入各个领域，例如：GPS技术已普遍应用到国家大地水准网、城市高程控制网、道路工程控制网的建立与改造中，同时在石油勘探、通信线路、高速公路、地下铁路、建筑变形、隧道贯通、大坝监测、地震的形变监测等也已广泛的使用全站仪定位-GPS技术。同时随着GPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的不断发展，单点定位精度不断提高，GPS技术不仅在工程方面应用广泛，在导航、石油物探点定位、运载工具实时监控、地质勘查剖面测量等领域将有更加广泛和优越的应用前景。

2.1GPS在道路建设工程控制网中的应用道路工程控制网是道路工程建设、管理和维护的基础，其精度要求与道路工程项目的性质及规模关系密切。常规的方法多采用边角控制网进行布设。而利用GPS定位的方法建立道路工程控制网，具有点位选择限制少，作业时问短，工程费用低及成果精度高等特点。且GPS定位方法可用于建立道路工程首级控制网，及变形监测控制网、工程勘探、道路施工控制网及隧道等地下工程控制网的布设等等。为保证工程的精度GPS定位方法通常采用载波相位静态差分技术。以保证工程数据精度能够达到毫米级别。

2.2GPS在工程变形监测中的应用变形监测技术主要应用于监测大桥、高层建筑等建筑物及构筑物的地基沉降、位移及其整体的倾斜状况等。变形监测工作的特点是被监测建筑物的尺寸比较大，监测环境复杂且对监测技术的要求比较高。传统常规的监测技术是应用水准测量的方法，监测地基的沉降情况。传统技术是应用小角度测量方法。投点法及视准线法监测地基的沉降位移和及整体的倾斜状况。当今GPS技术也可应用在变形监测领域，通常我们通过建立高兴度的GPS监测网，得到毫米级季度的嘴对平面位移与相对竖直监测数据，然后通过利用全站仪进行监测对比。实践表明GPS技术可以完全取代高精度的边交网控制测量，且精度相对较高。因此在有条件的情况下，利用GPS控制网更加方便快捷。

3GPS技术应用在道路桥梁工程测量的优点

3.1GPS技术用途广泛：GPS技术可应用于国民经济多个领域。在工程测量领域里，GPS定位系统可应用于大地测量、地壳板块运动监测、工程施工、道路桥梁建设等领域，可以应用于建立各种工程监测网及进行各种繁琐的工程测量等。进行各种工程测繁等。自动变形监测系统、工程施工的自动控制系统是未来GPS技术的在工程测量中的研究方向之一。

3.2利用GPS技术在进行线路测量时不受天气状况的影响GPS测量技术采用的是卫星定位原理，可以再任何的时间地点连续的进行观测工作，且可以在视线不佳的天气或夜间进行观测不受天气状况的影响。该优点是传统的光学测量仪器无法比拟的。

3.3GPS技术定位精度高利用GPS进行测量其精度较传统方法要提高很多。其中、短距离精度可达毫米级。其中大型建筑物、构筑物变形监测如果采用特殊的观测手段方法和适当数据处理模型和软件后。其平面精度可达到亚毫米级。

3.4GPS技术应用到工程测量中工作效率高GPS技术对测量的数据具有存储功能，通过计算机连接和绘图软件可以直接将测量的数据结构生成平面图和断面图，从而大大减小了绘图的工作量，提高了工作效率。实践表明，GPS应用在道桥工程测量中可大大提高工作效率，简化传统的测量程序，从而大大的缩短了测量时间。利用GPS控制网进行选点其灵活度高，布网方便，基本不受通视、网形的限制，特别是在地形复杂、通视困难的测区，利用GPS技术其优越性更加明显。

4结束语

综上，应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程等领域具有显著地优势。在道路桥梁工程领域，GPS技术其自身独有的强大功能，充分显示了它在工程领域实际工程测量工作中较常规控制测量手段起具有更大的适应性和优越性。但也同时存在着一些不足，随着科技的发展和进一步的研究GPS的强大功能将不断完善。GPS技术将在国民经济的更多领域得到广泛的应用。

作者：孟祥妹赵振东单位：黑龙江林业职业技术学院