橋梁測繪過程中GPS技術(shù)的應(yīng)用分析

李海燕

摘 要：考慮到某些橋梁地理位置的特殊，而且工程量大，對測繪工作提出精密性極高的要求。為確保橋梁測繪過程中GPS技術(shù)的有效應(yīng)用，文章將在了解橋梁GPS測繪基本要求的基礎(chǔ)上，深入研討GPS控制網(wǎng)施測的具體方法。

關(guān)鍵詞：橋梁；測繪；GPS

1 橋梁測繪過程中GPS技術(shù)的應(yīng)用要求

精準(zhǔn)度是GPS技術(shù)在橋梁測繪工程中應(yīng)用成效的衡量標(biāo)準(zhǔn)，在應(yīng)用GPS技術(shù)時，至少需要滿足以下幾個方面的基本要求：

（1）起算數(shù)據(jù)連續(xù)和兼容要求。橋梁測繪的地面坐標(biāo)系，是以GPS的測量成果為轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，形成測繪坐標(biāo)體系的起算數(shù)據(jù)，其中起算數(shù)據(jù)和GPS測量數(shù)據(jù)的相對應(yīng)，建立在相關(guān)資料連續(xù)性的基礎(chǔ)上，同時GPS測量所得的起算點之間，要滿足互相兼容的要求，每個兼容起算點，數(shù)量至少為3個。

（2）GPS控制網(wǎng)點位精度的均勻要求。起算點的分布范圍，通常集中在控制網(wǎng)附近，由于橋梁測繪面積較廣，因此很有可能出現(xiàn)起算點集中在一側(cè)的情況，對此，我們需要通過控制網(wǎng)點位精度均勻性的控制，除了保持新坐標(biāo)和老坐標(biāo)的一致性，還需要檢驗控制網(wǎng)測繪成果是否和既定標(biāo)準(zhǔn)相吻合。

（3）激光測距邊兩端點高差的相仿要求。在布置GPS控制網(wǎng)期間，需要借助精度水平比較高的激光測距儀器，測繪起算的邊長，每次可同時滿足3-5條的起算測距邊需求，但要嚴(yán)格控制側(cè)邊距兩端點之間的高差，不得出現(xiàn)太過明顯的懸殊。

2 橋梁測繪過程中GPS技術(shù)的應(yīng)用方法

基于以上的GPS技術(shù)應(yīng)用基本要求，在實際測繪工作中，需要選擇和檢驗GPS儀器，然后實施控制網(wǎng)外業(yè)和處理測繪數(shù)據(jù)。具體的技術(shù)應(yīng)用方法如下：

2.1 選擇和檢驗GPS儀器

不同型號的GPS儀器，其精度和性能水平具有差異性。目前可供橋梁測繪的的GPS儀器，有五種級別：一是AA級別，屬于雙頻/全波長，觀測量至少為L1、L2，同步觀測接收機數(shù)量≥5；二是A級別，屬于雙頻/全波長，觀測量至少為L1、L2，同步觀測接收機數(shù)量≥4；三是B級別，屬于雙頻，觀測量至少為L1、L2，同步觀測接收機數(shù)量≥4；四是C級別，屬于雙頻或單頻，觀測量至少為L1，同步觀測接收機數(shù)量≥3；五是D、E級，屬于雙頻或單頻，觀測量至少為L1，同步觀測接收機數(shù)量≥2。在選擇合適的GPS儀器之后，需要檢驗儀器的性能和可靠性，主要有一般檢視、通電檢驗、試測檢驗幾種方式，其中一般檢視，主要檢查GPS儀器型號是否準(zhǔn)確、配件是否齊全、部件是否松動等；通電檢驗，主要檢查儀器信號燈、按鍵、顯示系統(tǒng)等是否正常；試驗檢驗，主要檢查接收機內(nèi)噪聲水平、天線相位中心穩(wěn)定、接收機不同側(cè)程精度指標(biāo)。

2.2 控制網(wǎng)外業(yè)實施

外業(yè)實施分為兩個步驟：一是選點埋石，根據(jù)橋梁測繪區(qū)域的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，設(shè)置具有中心標(biāo)志的標(biāo)石，作為標(biāo)定點位，其中所選擇的標(biāo)石，必須穩(wěn)定和堅固，并且不會影響橋梁的正常施工，如果條件允許，可建設(shè)強制對中的觀測墩；二是選取測繪作業(yè)模式，有靜態(tài)相對定位、快速相對靜態(tài)定位兩種類型，其中靜態(tài)相對定位模式，至少需要2臺GPS接收機，形成用于外業(yè)檢核的閉合環(huán)；快速靜態(tài)定位模式，是在橋梁測繪區(qū)域內(nèi)，設(shè)置固定的基準(zhǔn)站，在站內(nèi)設(shè)置1臺跟蹤全部可見衛(wèi)星的GPS接收機，另外在各個流動站中，利用1臺GPS接收機，同步滿足橋梁測繪時的工程測量、碎部測量、地籍測量等基本要求。

2.3 觀測數(shù)據(jù)處理

在外業(yè)實施之后，所形成的觀測數(shù)據(jù)，要依次完成基線結(jié)算、外業(yè)檢核，方可得以妥善處理。其中基線結(jié)算相對簡單，主要借助相位觀測值雙差分技術(shù)，在外業(yè)實施后即刻完成計算檢核。而觀測成果的外業(yè)檢核，需要將測繪所得的全部數(shù)據(jù)，完整傳輸至計算機內(nèi)，一方面剔除同個時間段的觀測值數(shù)據(jù)，但剔除率不能超過10%，另一方面是同步觀測環(huán)閉合差，將GPS接收機測繪所得的基線向量，按照規(guī)定構(gòu)成同步環(huán)閉合差。在處理觀測數(shù)據(jù)的過程中，橋梁的測角網(wǎng)可能由于縱向的誤差影響，影響待定點的有效控制，另外邊角網(wǎng)的精度大于三角網(wǎng)，使得側(cè)邊和測角精度不匹配，對此作者建議采用獨立觀測環(huán)閉合差的控制方法，根據(jù)GPS控制網(wǎng)坐標(biāo)差的分量總和，同時根據(jù)測繪理論值的誤差點，在相同的GPS控制網(wǎng)上，進行多個時段的多頻次測繪，可有效提高側(cè)邊和測角的精度水平。除此之外，橋梁的垂直位移、水平位移、撓度等，均需要基于橋梁結(jié)構(gòu)耐久性、安全性、承載力等基本要求，分別完成橋梁墩臺、平面位移、橋塔變形等測繪，方可為橋梁壽命水平的提高，提供科學(xué)合理的測繪依據(jù)。

3 結(jié)束語

綜上所述，橋梁測繪工程中應(yīng)用GPS技術(shù)，必須同步滿足“起算數(shù)據(jù)連續(xù)和兼容”、“GPS控制網(wǎng)點位精度均勻性”、“激光測距邊兩端點高差相仿”等基本要求，文章通過研究，提出了“選擇和檢驗GPS儀器”、“控制網(wǎng)外業(yè)實施”、“觀測數(shù)據(jù)處理”幾個方面的GPS技術(shù)應(yīng)用方法，但考慮到不同橋梁測繪工程要求和條件的差異性，以上技術(shù)在實際測繪工作中，要結(jié)合實際測繪工作的主客觀情況，予以靈活地參考借鑒。

參考文獻

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