桥梁测绘过程中GPS技术的应用分析

桥梁测绘过程中 GPS技术的应用分析
摘要：在社会经济、科技高速发展背景下，公路桥梁跨度、桥墩高度也随之
不断提升，面对的施工条件也越来越复杂，在精度、架设速度上也提出了新的要求，因此，对工程测量技术与测绘技术的应用也提出了新的要求，桥梁工程规模大、耗时长，采用常规的测量手段无法较好地进行桥梁测绘工作，因而必须采用GPS技术进行桥梁测绘作业，解决常规水准测量无法解决的施工测量难题，确保
桥梁工程的顺利开展。

关键词：公路桥梁；测绘；GPS技术；应用
1.
GPS测绘技术的应用特点
1.1提升工程测绘的测量速度
随着科技和信息技术的不断进步，促使GPS测绘技术也不断发展、不断更新
和不断完善，与此同时，其相应的软件水平也得到不断地提升，一般而言，以往
的测绘技术完成测量工作耗时比较长久，同时需要投入大量的人力和物力。

但是
自从在工程测绘领域应用了GPS技术后，技术人员十几分钟甚至几分钟就可以高
效地完成测量任务。

例如，进行静态测量定位时，对于二十千米之内的极限测量，GPS技术只需要短短的十几分钟，一般在十五分钟到二十分钟就能够很快完成。

再例如，在进行动态测量的过程中，相关测量部门只需要短短几分钟时间就能够
快速启动完成数字化，进而完成测量定位工作。

因此，为了节省时间，提高效率，有一部分测绘工程开始采用GPS技术，通过采用该技术，可以在其内部构建起一
个既能监控各个细微环节又能进行全面监控的网络，进而有效地提高了测绘的效率。

1.2操作便捷简单
随着科技与信息技术的不断发展和不断进步，GPS接收机也在逐步改进与完善，并且其自动化的程度越来越高，为技术人员的操作带来了极大的便利。

在具
体测量时，只需要在测量的范围内，安装好仪器，接通电缆，然后对相关数据进
行记录，就能够使GPS完成其测量的工作。

测量完毕，相关工作人员只要关闭电源，收好仪器设备，就能够顺利完成数据的采集。

1.3节省人力物力
能够为桥梁测绘部门节省大量的财力、物力和人力。

相较于传统的测绘技术，全球定位系统测量效率更高、测量结果的精度也更高。

在桥梁测绘作业中，在复
杂地形的情况下，传统的测量技术缺乏一定的抗干扰性，并且测量得出的可靠性
也比较差。

而采用GPS技术，仅仅需要进行单个操作站的设置就能够实现对
1500m范围内的地区进行测量作业，有效地减少了监测站的数量和测绘人员的数量；
1.4降低误差
采用GPS测绘技术实现了观测、处理高度自动化，高度自动化能够有效地减
少人为测量的误差，提高测量结果的精度。

采用传统的测量技术很容易导致测量
误差的出现，测量误差的出现就必然会引起桥梁工程大返工，而GPS测绘技术能
够有效解决这一问题，可以通过建立3～4人为1个单位的流动站，每一个放样
点仅仅需要停留0.5s就能够完成中线测量的5～10km。

1.
GPS技术在桥梁测绘工程中的应用
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桥梁变形监测的应用
①垂直位移监测
现阶段在进行桥梁垂直位移监测时普遍用到的方法是精密水准测量、静力水准测量、三角高程测量以及GPS测量。

②精密水准测量
精密水准测量与其他测量方法相比，具有测量精度高、数据可靠的优势，但是存在劳动强度大的缺陷，在试剂观测的过程中局限性比较大。

③静力水准测量
静力水准测量时利用连通器测量出两点之间的相对变形量的方法。

这种方法具有精度高、速度快的特点，在桥梁工程测量中应用比较普遍。

但是在测量存在较大高差的两点时，不适合采用此种方法，并且静力水准测量只能测量到两点之间的相对变量，具有一定的局限性。

④三角高程测量
电磁波测距技术的发展大大提高了三角高程测量的精准度，使测量精度可以到二等水准测量精度标准，对于桥梁的变形测量更加适用。

在采用三角高程测量实施高精度或者是特殊高程测量时，要进行详细地设计和论证。

三角高程测量在进行较远距离测量时，其测量的精度会相应降低。

⑤GPS高程测量
运用GPS高程测量时的精准度要略丢平面测量的精准度。

在进行桥梁监测时
通常采用静态模式测量，获取的观测结果能达到士10mm。

然而动态模式测量与之
相比，其测量精度比较低，一般只能达到35mm左右。

现阶段，GPS高程测量手段
在进行桥梁变形监测中发挥了重要的作用，并取得了一定的成绩，积累了丰富的
经验。

⑥桥梁水平位移的监测
在进行桥梁水平位移监测时，要根据具体的情况选择不同的观测方法，应充
分考虑到桥梁线型的不同等因素，合理选择监测方法。

一般情况下，在进行直线
型桥梁监测时会采用测角法和基准线法。

在实施曲线形桥梁监测工程时，往往会
选择导线法、交会法以及GPS测量法。

2.3测绘控制网的应用
测绘控制网作为桥梁工程施工过程中的基础工作之一，桥梁测绘工作的质量
会受到测绘控制网的准确性的影响。

在测绘控制网中，我们通常把对精准度要求
比较高的称为一级控制网，一级控制网是测绘的参照点。

因此，这种高精度控制
网的坐标位置不可以有任何偏差。

在传统的测绘控制网构建中，通常采用边角法，也就是利用测绘仪器来控制导线，进而确定各个坐标位置，最后构成绘制控制网。

但这种方法比较适用于小范围的测绘工作，如果把它运用到大规模的测绘工作中，在测绘仪器控制导线过程中就会容易出现偏差，导致坐标位置不准确，使最终构
成的测绘控制网达不到标准，使其应用能力降低。

但是科学合理地运用GPS技术
在很大程度上可以弥补边角法的缺陷。

因为GPS技术通常具备载波相位静态差分
技术，而这种技术可以将精度精确至毫米，其精准度极高，使之成为具有超高科
学含量的测绘技术之一。

利用GPS技术可以精准的定位坐标点，然后在此基础上
测绘实施控制网构建工作，可以有效提升测绘控制网的精准能力。

因此，将GPS
技术科学地运用到测绘控制网构建中，不仅可以弥补传统方法的缺陷，还可以提
高测绘控制网的应用性。

结语：
综上所述，GPS精密定位技术具有全天候、高精度、实时性等多种优势，已
在我国桥梁测绘工作中得到广泛的应用，并且取得了非常好的测绘效果，充分地
证明了GPS定位技术的测量优越性。

今后，随着科技的不断发展，GPS技术也将
会得到进一步的发展，其应用范围也会更加广泛，取得的测量结果也会更加精确，将为我国经济建设、国防建设的发展和科学技术的进步发挥更大的作用。

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应用，2014，4(6):239．
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