桥梁测绘过程中GPS技术的应用探讨

吕兴兴

[摘 要]因为有的桥梁工程地理位置比较特殊，同时工程量也非常大，要求测绘工作具有较高的精确度，所以就应该在测绘过程中应用有效的测量技术。GPS技术是三维定位系统，能够快速并且准确的得到测量对象的具体三维坐标，同时提供相应的信息，被广泛应用于工程测量等领域。这种技术具有的优点非常多，其中包括工作效率高、测量精度高以及全天候等特点，具有非常广阔的应用前景以及发展价值。本文主要对桥梁工程测绘过程中GPS测量技术的实际应用进行分析探讨，提出笔者的思考和建议，仅供参考。

[关键词]桥梁工程；测试；GPS技术

中图分类号：[TU997] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0180-01

桥梁建设过程中最重要的工作环节之一就是测绘，其已经得到了相关工作部门的重视，只有测绘工作顺利有效的进行，才能确保桥梁工程的建设质量[1]。在进行桥梁测绘的时候，GPS技术的应用非常重要，在实际应用中，GPS测量技术的操作非常简单，同时其本身所具有的自动化程度也比较高，在桥梁工程测绘中应用这种技术，不仅可以提升工程测绘效率，而且可以提升测量结果的精确度，和以前相比，桥梁测绘范围也更加大了。

1 GPS技术所具有的特点以及在测绘中的工作原理

1.1 GPS技术所具有的特点

①时间比较短。利用GPS技术进行观测所花费的时间明显要比传统静态相对定位模式所花费的时间短，在不超过20千米的范围里面，观测仅仅只需几分钟；②自动化程度比较高。因为GPS系统里面的卫星接收设备属于智能设备，所以在捕获信息以及跟踪观测和进行记录等工作的时候，均可以自动完成，同时可以持续自动化地采集各种数据信息，不用进行人工值守；③可以全天候工作。由于GPS系统里面的卫星群都均匀分布于地球不同6个轨道面空间，所以，可以随时随地的进行测量工作，除此之外，GPS系统里面的卫星接收设备都具有防水功能，所以天气状况不会影响到工程测量工作[2]。④操作比较简单，功能非常强大。对GPS测量技术进行操作的工作人员，所负责的工作内容比较少，操作人员只需采集测量内容中的具体数据，同时安装相应的开关仪器以及量取测量的时候仪器高度就可以了，所以整个测量工作非常简单。除此之外，GPS所具有的综合测绘能力非常强大，适用于测绘内外作业，同时测量结果的精确度也非常高。

1.2 GPS技术工作原理

GPS技术主要是利用高轨测距这种方法进行测量的，观测站和相应GPS卫星的距离就是基本观测量，再利用一定距离的运算获得所测位置具体三维坐标。可以利用以下两种方法来测量观测量的距离：①伪据测量，即测量相应的GPS卫星信号和地面接收器之间的传播时间，该测量方法可以较快速地给观测点定位；②载波相位测量，即测量卫星载波信号以及接收器产生的不同参考载波信号的具体相位差距，该测量方法测量精确度非常高，测量结果比较准确，[3]。

2 GPS技术在桥梁测绘中的具体应用

2.1 测绘地形图

进行桥梁线路设计的时候，地形图是不可缺少的重要资料，传统地形图的绘制一般是利用全站仪进行的。尽管全站仪是一种自动化水平比较高的科学技术，可是依然不能满足复杂环境里面地形测量相关要求，对地理条件比较复杂、植物覆盖密度比较大的区域进行测量时，全站仪就会表现出局限性，这是因为植被等外界因素会对仪器通视状况产生影响，导致工作效率不高。和全站仪进行比较，GPS-RTK测量技术具有非常大的优势[4]。这种测量方法对通视的要求不高，具有非常好的适用性，可以有效提升桥梁地形数据采集效率以及准确度，减少采集成本。这种测量方法在测量小面积地形的时候，具有的优势尤为土著，尤其是地形铁路战场以及桥梁的地形。GPS-RTK测量技术实际操作非常简单，不用布设控制网，只需要实际测量现场或者是附近区域能够提供控制点，然后架设相应的RKT基准点就可以了。目前RKT基准点最小覆盖半径一般都超过10千米，将基准点作为中心，在半径不超过10米的范围内，GPS-RTK流动站都可以采集比较精确的地形数据。另一方面，RKT进行地形测量的时候也存在局限性，很多GPS生产厂家均是利用自适应技术计算整周模糊的，必须依据一个或超过一个的观测历元来对整周模糊的进行解算，这样就可以缩短RKT初始化所用时间，可是也要求基准站以及流动站必须在同一时间分别测量不小于5颗卫星。通过GPS-RTK采集地形数据的时候，一般都应该配合使用自动化测图软件，这种测图软件设置了GPS数据接口，可以把所测数据传送于软件里面，再来编辑地形图。

2.2 对桥梁中线以及边线进行放样

当设计人员设计好桥梁纵横断面具体图纸之后，就需要施工单位进行复核以及施工放样[5]。施工流程为：首先架设基准点，当连接移动站与发射电台以及移动站与基准点之后，需要对导线点进行校对，然后调出已经输进手簿里面的线路曲线要素，完成之后就可以对任意桩位进行放样了。在手簿屏幕显示相应的杆位与设计点保持一致的时候，在杆位点打桩写号就结束了这一点的放样工作。若放样点不是在中线上，就应该将放羊点局地坐标输到手簿里面，然后就可以放样了。当对相应的点进行放样之后，就可以获得这点的实际高程，同时各点都是独立的，没有累积误差问题。

2.3 对桥梁横断面进行测量

利用GPS技术得到桥梁中线后，以中线桩点坐标和绘图软件为基础，测量桥梁纵断面以及横断面，不必进行实地测量就可以得到纵断面所有桩点的横断面，减少了采集数据所花费的时间，同时也减少了外作用所花时间。此外，还能够利用GPS技术对桥梁横断面进行现场实时测量，和传统方法相比，这种测量技术的测量结果准确度以及实用度比较高，价格比较便宜。如果桥梁工程建设在地势陡峭、地理环境非常复杂的区域，桥梁断面落差非常大，采用传统方式测量桥梁横断面具有非常大的难度，而GPS技术则能够对这种区域进行高效率以及高精度的测量。

2.4 测量山区以及杂草灌木丛生的地区

在我国经济不断发展的今天，公路桥梁工程开始建设在山区以及杂草灌木丛生的地区。这些地区通常都具有较少的人居住，山体植被非常茂盛，采取传统测量方法进行测量的时候常常会碰到很多困难，可是GPS技术能够有效克服这些困难，并且设备携带比较方便，比较适合在出行不便的地区进行测量。

结束语

对于桥梁测绘工作环节来说，GPS技术具有非常大的应用价值以及优势，利用该技术，我们能够实现全天候作业，天气变化等因素不会对测量工作带来影响，所以其发展前景受到了大家的认可。在桥梁测绘中有效结合GPS技术以及计算机技术，可以将高科技作用充分发挥出来，是工程测绘一个重要的里程碑。进行桥梁测绘的相关工作人员，一定要全面了解GPS技术的具体操作以及应用流程，从而有效提升桥梁测绘的工作效率，提高桥梁建设质量。

参考文献

[1] 程佳佳，张杰.探讨GPS技术在桥梁测绘工程方面的应用[J].科技创新与应用，2014，02（33）：2772-2772.

[2] 杨文樵.GPS系统基本原理及其在桥梁测绘上的应用[J].技术与市场，2012，19（11）：50.

[3] 马超.GPS技术在桥梁工程测量中的应用[J].城市建筑，2015，（5）：108-108.

[4] 李海燕.桥梁测绘过程中GPS技术的应用分析[J].科技创新与应用，2015，01（25）：252-252.

[5] 张向宇.GPS测量在桥梁控制网测设中的应用[J].甘肃科技，2014，30（2）：95-97.