桥梁测绘过程中GPS技术的应用分析

李海燕

摘 要：考虑到某些桥梁地理位置的特殊，而且工程量大，对测绘工作提出精密性极高的要求。为确保桥梁测绘过程中GPS技术的有效应用，文章将在了解桥梁GPS测绘基本要求的基础上，深入研讨GPS控制网施测的具体方法。

关键词：桥梁；测绘；GPS

1 桥梁测绘过程中GPS技术的应用要求

精准度是GPS技术在桥梁测绘工程中应用成效的衡量标准，在应用GPS技术时，至少需要满足以下几个方面的基本要求：

（1）起算数据连续和兼容要求。桥梁测绘的地面坐标系，是以GPS的测量成果为转换基准，形成测绘坐标体系的起算数据，其中起算数据和GPS测量数据的相对应，建立在相关资料连续性的基础上，同时GPS测量所得的起算点之间，要满足互相兼容的要求，每个兼容起算点，数量至少为3个。

（2）GPS控制网点位精度的均匀要求。起算点的分布范围，通常集中在控制网附近，由于桥梁测绘面积较广，因此很有可能出现起算点集中在一侧的情况，对此，我们需要通过控制网点位精度均匀性的控制，除了保持新坐标和老坐标的一致性，还需要检验控制网测绘成果是否和既定标准相吻合。

（3）激光测距边两端点高差的相仿要求。在布置GPS控制网期间，需要借助精度水平比较高的激光测距仪器，测绘起算的边长，每次可同时满足3-5条的起算测距边需求，但要严格控制侧边距两端点之间的高差，不得出现太过明显的悬殊。

2 桥梁测绘过程中GPS技术的应用方法

基于以上的GPS技术应用基本要求，在实际测绘工作中，需要选择和检验GPS仪器，然后实施控制网外业和处理测绘数据。具体的技术应用方法如下：

2.1 选择和检验GPS仪器

不同型号的GPS仪器，其精度和性能水平具有差异性。目前可供桥梁测绘的的GPS仪器，有五种级别：一是AA级别，属于双频/全波长，观测量至少为L1、L2，同步观测接收机数量≥5；二是A级别，属于双频/全波长，观测量至少为L1、L2，同步观测接收机数量≥4；三是B级别，属于双频，观测量至少为L1、L2，同步观测接收机数量≥4；四是C级别，属于双频或单频，观测量至少为L1，同步观测接收机数量≥3；五是D、E级，属于双频或单频，观测量至少为L1，同步观测接收机数量≥2。在选择合适的GPS仪器之后，需要检验仪器的性能和可靠性，主要有一般检视、通电检验、试测检验几种方式，其中一般检视，主要检查GPS仪器型号是否准确、配件是否齐全、部件是否松动等；通电检验，主要检查仪器信号灯、按键、显示系统等是否正常；试验检验，主要检查接收机内噪声水平、天线相位中心稳定、接收机不同侧程精度指标。

2.2 控制网外业实施

外业实施分为两个步骤：一是选点埋石，根据桥梁测绘区域的网形结构，设置具有中心标志的标石，作为标定点位，其中所选择的标石，必须稳定和坚固，并且不会影响桥梁的正常施工，如果条件允许，可建设强制对中的观测墩；二是选取测绘作业模式，有静态相对定位、快速相对静态定位两种类型，其中静态相对定位模式，至少需要2台GPS接收机，形成用于外业检核的闭合环；快速静态定位模式，是在桥梁测绘区域内，设置固定的基准站，在站内设置1台跟踪全部可见卫星的GPS接收机，另外在各个流动站中，利用1台GPS接收机，同步满足桥梁测绘时的工程测量、碎部测量、地籍测量等基本要求。

2.3 观测数据处理

在外业实施之后，所形成的观测数据，要依次完成基线结算、外业检核，方可得以妥善处理。其中基线结算相对简单，主要借助相位观测值双差分技术，在外业实施后即刻完成计算检核。而观测成果的外业检核，需要将测绘所得的全部数据，完整传输至计算机内，一方面剔除同个时间段的观测值数据，但剔除率不能超过10%，另一方面是同步观测环闭合差，将GPS接收机测绘所得的基线向量，按照规定构成同步环闭合差。在处理观测数据的过程中，桥梁的测角网可能由于纵向的误差影响，影响待定点的有效控制，另外边角网的精度大于三角网，使得侧边和测角精度不匹配，对此作者建议采用独立观测环闭合差的控制方法，根据GPS控制网坐标差的分量总和，同时根据测绘理论值的误差点，在相同的GPS控制网上，进行多个时段的多频次测绘，可有效提高侧边和测角的精度水平。除此之外，桥梁的垂直位移、水平位移、挠度等，均需要基于桥梁结构耐久性、安全性、承载力等基本要求，分别完成桥梁墩台、平面位移、桥塔变形等测绘，方可为桥梁寿命水平的提高，提供科学合理的测绘依据。

3 结束语

综上所述，桥梁测绘工程中应用GPS技术，必须同步满足“起算数据连续和兼容”、“GPS控制网点位精度均匀性”、“激光测距边两端点高差相仿”等基本要求，文章通过研究，提出了“选择和检验GPS仪器”、“控制网外业实施”、“观测数据处理”几个方面的GPS技术应用方法，但考虑到不同桥梁测绘工程要求和条件的差异性，以上技术在实际测绘工作中，要结合实际测绘工作的主客观情况，予以灵活地参考借鉴。

参考文献

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