GPS技术在桥梁工程测量的应用论述.doc

1、GPS 技术在桥梁工程测量的应用论述摘要：随着科学技术的发展，GPS 技术作为一门新兴技术得到了广泛的应用，应用 GPS 技术引发了桥梁工程测量的技术革命，由此桥梁工程测量进入了崭新的发展时代，即综合了自动化、数字化、信息化为一体的新时代。同时伴随着当代桥梁建设规模逐渐变大、桥型结构逐渐新颖、技术工艺逐渐进步等全面的发展，GPS 技术在桥梁工程测量中的地位越来越重要，其作用也越来越突出。本文分析了 GPS 技术在桥梁工程测量中的应用现状，探讨了 GPS 技术在桥梁测量中出现的问题。 关键词：GPS 技术，桥梁工程，测量应用 中图分类号： TU997 文献标识码： A 引言：随着经济的发展，我国

2、的桥梁工程技术不断进步，我国的桥梁工程因为特殊的地理位置，繁杂的施工工艺、巨大的工程量，所以使工程测量的工作面临着更加严峻的考验。很多传统工程测量的手段、方法已经无法满足桥梁工程的需要。由于 GPS 技术得到快速的发展，特别是在测绘领域里 GPS 技术得到更加广泛的应用，在根本上解决了大部分传统测量技术无法解决的顽固问题。GPS 技术的优点是成本低、精度高、效率高，被广泛应用于桥梁工程的测量中。GPS 全称为全球定位系统，是美国的国防部成功研制的借助空中 GPS 卫星对地面点的位置进行确定的新型的一种定位系统。和传统的方法比较，因其在控制网的建立方面有许多优点，所以得到了推广应用。 1、GPS

3、 技术在桥粱工程测量的应用优势 在桥梁工程建设中，测量主要是对控制网进行布设、测量及检核和对结构物进行放样。传统桥梁工程控制网一般都是布设成为三角网、导线网，采用经纬仪与测距仪配合或者是利用全站仪对外业数据进行采集，特别耗费人力、财力和物力。由于桥梁有其特殊性，桥梁工程控制网的边长都比较长，尤其是跨越大江涧超大型的桥梁，跨度相当大，这就使传统测量的方法造成了更大的难度。特别是出现跨海大桥之后，GPS 更展现出了无法比拟的优越性，因此 GPS 的使用比采用传统的方法测量具有更强大的优势。应用 GPS 静态定位的方法对桥梁控制网进行测量，不会被外界环境所十扰，能够很大程度的缩短外业的观测时间，大大

4、的提高了测量工作的效率。同时，GPS 静态定位的方法的观测精度能够达到毫米级，测量结果有很高的可靠性，其精度能够达到桥梁工程施工的要求。 2、GPS 技术在桥梁工程测量的应用分析 2.1 GPS 静态相对定位 GPS 静态相对定位是一种精密定位模式，具有低成木、高精度、高效率的优势，在桥梁工程的控制测量和变形监测等得到广泛应用。GPS 相对静态定位的测量技术，最近几年，特别是在特大型的跨海桥梁工程的测量中发挥养非常重要的作用，有效的解决了长跨度在施工测量的精确定位难题。 2.2 GPS 实时动态差分定位测量 GPS 实时动态差分定位是一种比较精确的定位测量方法，其测量原理是使用安放在一个运动载

5、体上的 GPS 信号接收机，与到一个基准站或者是己知点上的 GPS 接收机，同步跟踪同一个 GPS 卫星，通过实时进行差分处理之后，再联合确定这个运动载体运行的轨迹。其定位的精度能够达到一米左右的水平。在桥梁工程的施工中，采用 GPS 实时动态的定位技术与数字同声的测深技术相配合，能够快速的、高质量的把桥址区域的江、河、湖、海水下的地形图准确的测绘出来，能够很好的解决了传统测量方法难以完成的跨度大的水下地形图测绘技术的难题，而且对水下地形进行测绘的内业、外业测量实现了自动化及成果的数字化。同样的，这个测量模式还能够使用在水域地质的钻探定位和流向的测量等一些精度要求较低的定位工作。 2.3 GP

6、S 高程拟合 利用 GPS 测量点的高程，首先利用 GPS 定位得到各空间点高精度的大地高差，通过平差能够求出各个 GPS 点的大地高，再通过各点高程的异常值，采用公式就可以算出各个点的正常高。现阶段，GPS 高程的测量精度不高，其原因主要是难以准确的获取各个点的大地高和高程的异常数值。在桥梁工程的测量工作中，控制点的精度显得特别重要，需要特别注意高程异常精度的问题。目前，一般使用进行计算高程异常的方法是利用测区的多个己知的水准点，通过解析内插和曲面拟合等对测区的水准而进行确定，最后才能求出各个待定点高程异常。当前，GPS 高程测量的方法己经广泛应用在桥梁工程的初测阶段和等级不高的高程控制测量

7、方而，并且取得了不错的经济技术及效益。 2.4GPS 一 RTK 定位测量 GPS 静态、快速静态都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK 是能够在野外实时得到 GPS 技术和发展的新突破，它厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是的出现为工程放样、地形测图以及各种较低等级控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。在桥梁工程中，使用 RTK 技术能够有效的完成一般的精度要求，能够实时提供定位的测量结果。在大部分的大型桥梁施工中，采取 RTK 技术定位测量宽海域桩基的施工，不仅能够有效的解决了长距离施工的定位技术难题，而且测量定位精度也得到很大程度的提高。RT

8、K技术也广泛的应用在桥梁工程的定线放样、桥址地形的测绘、纵、横断而的测量和桥梁变形的监控中，该技术能够利用十公里以外，甚至还可以使在更远距离的基准站定位数据改变流动站的定位结果，达到提高定位的精度目的大量实践发现，RTK 对山区测量的全站仪数字的测图难题也能够有效的解决，而且还不需要提前建立大量测图的控制网，大大提高了工作效率，降低了成本。 3、GPS 技术在桥梁工程测量应用中存在的问题 （1）就目前 GPS 的应用来看，GPS 高程测量的精度受地形的影响较大，测量结果并不理想，尤其当地形起伏大，GPS 信号接收效果不理想时，高程拟合仅达到四等水准测量精度，无法满足桥梁工程精密测量的要求。第二

9、桥梁工程测量的特点是控制点间精度要求相对较高，高精度桥梁施工高程控制网中通常只用一个已知点的高程作为起算，然而怎样利用 GPS高程拟合方法将一岸水准点高程传递到对岸就变得棘手了。 （2）当前，GPS 技术在桥梁工程测量中已经得到广泛地额应用，随着科技的发展，GPS 技术不断完善，给桥梁施工测量带来了巨大的效益。目前影响桥梁施工或变形监测中 GPS 技术发挥的主要原因有四点，第一复杂多变的施工现场条件影响 GPS 接受信号，形成明显的干扰或遮挡，能观测到的卫星数量变少，几何图形变小，卫星信号变弱；第二多路径效应也会导致施工中 GPS 定位精度降低；第三定位精度与观测时间的矛盾，尤其在施工干扰大、

10、接收信号弱的状况下，矛盾更为突出；第四桥梁工程 GPS 实时连续监测系统难于实现。采用以下措施有助于提高 GPS定位的精确性与可靠性，首先选用性能稳定可靠、有效减弱多路径效应的接收机设备；接着适宜改进施工方案，为 GPS 测量提供更多的有利观测条件；然后采取 GPS 与传统地面测量技术相结合，实行优势互补的策略；最后利用建立在地面的伪距观测设备获取伪距观测值，从而改善卫星几何图形强度，提高 GPS 定位测量精度。 （3）RTK 技术被用于桥址定线与数字地形测绘中，需要加大研究与解决符合标准要求的数字测图软件，全面发挥 GPS 及全站仪的优势，充分体现桥址地形图测绘的数字化、内外业一体化。 （4

11、）水文测量是桥梁测量的一个重要问题，同时也是一个难题，水文测量是在桥址流向测量与航迹线测量中，跟踪测定水面浮标或过往船舶位置的动态变化线。目前采用动态 GPS 技术跟踪测定水面浮标的位置，也存在怎样使 GPS 流动站与浮标保持同步，如何测算跟测船只和流动站的最佳距离，每台流动站仅可跟踪一个浮标，如此低效率需要采取有效措施尽快解决。 结语 随着科学技术的发展，GPS 技术日益成熟，其在桥梁工程测量中得到了广泛的应用，在目前及将来一段比较长的时期内，GPS 技术会与传统地面测绘技术等其他测绘技术相互补充、共同依存。电子速测技术与 GPS技术的集成技术会是未来桥梁工程测量发展的主要方向之一。GPS 高程测量技术在桥梁工程中的应用问题是桥梁测量工作者面临的一个难题，解决了这个难题会有相当重要的现实意义及作用。 参考文献 1郑冲.深度探讨 GPS 技术在大型桥梁测量中的应用方法J.科技资讯.2010(13). 2李振社.胡耀锋.基于 GPS 技术的某桥梁控制测量实施流程研究J.科技资讯.2010(14).