GPS在现代桥梁工程测量中的应用分析

2016-04-14冯振平

地球 2016年12期

关键词：静态桥梁工程高程

■冯振平

（沈阳市勘察测绘研究院辽宁沈阳110000）

GPS在现代桥梁工程测量中的应用分析

■冯振平

（沈阳市勘察测绘研究院辽宁沈阳110000）

随着我国社会的不断发展，国家对于基础设施的投资也在逐步增加，当然，交通设施也是其中之一。交通设施中的桥梁是重中之重，其质量要求不容忽视。理所当然，桥梁工程的测量工作也就十分重要。在此着重分析讨论GPS技术在桥梁工程测量时的应用和相关的问题。

GPS技术桥梁工程测量应用存在问题

伴随着改革开放的步伐，我国在各方面都有了十足的进步，桥梁作为最基础的一项民生工程，发展更是必须的。与此同时，桥梁工程的测量技术也会发展到一个更高的水平。GPS技术算是在现今水平下较为先进的测量技术，信息化、数字化、自动化是其最主要的特点，在一定程度上解决了在传统测量技术下的问题，明显地提升了测量的准确度、可靠度和人员的工作效率，让我国的工程测量技术更进一步。正因为此，GPS技术才被广泛地作用于当前的测量中。鉴于此，下文便对GPS技术开展分析讨论。

1 GPS概述

顾名思义，GPS是一个英语缩写（Global Positioning System），翻译过来就可以叫做全球定位系统。太空卫星、地面监控以及用户是该定位系统的三大部分，这三部分可以说是紧密相连而又互相独立，但肯定是缺一不可，只有这样才能组合成一个系统，而我们最为熟悉的部分便是用户部分。相对于传统测量对各种资源的巨大消耗和受到的过多限制，GPS的优势便突显了出来，成本低、精度高、效率好、耗时少并且能够做到全天候不限制地点地工作，还有传统测量最不能比的一项——静态定位法。基于此，GPS技术正在被越来越多的行业应用，并发挥出非常好的作用。

2 GPS技术在桥梁工程测量中的应用探讨

2.1 GPS静态定位技术

如前文所说，GPS中的静态定位法是一项非常有优势的技术，省时省力、可靠性高、精准度强、几乎不受到环境影响，最为重要的是使测量结果符合工程施工的要求，其需要最少两台信号接收机同时接受来自卫星的信号并进行数据化处理。随着需求的不断增长，桥梁工程对于线路测量的精确度也越来越高，传统测量在对各种资源造成巨大消耗的情况下并不能够再做到精确度的要求，而这就需要GPS静态定位技术来解决。所以说，发展GPS静态定位是不容置疑。

2.2 GPS动态定位技术

任何事物都有一个对立面，无和有、正和反、静态和动态等等，这是事物的一般规律。相应的，GPS动态定位技术则需要把信号接收机放在某个合适的位置，一个运动着的物体或者是某个待定点等，然后接受信号并进行数据化处理，从而实时监控和定位目标的轨迹及其它参数。桥梁工程中GPS动态定位技术再加上其它的技术帮忙便可以进行桥梁区域的水下地形图的测绘工作，而且具有实时、精确、质量高的特点。这样不仅仅把在传统测量中遗留下来的问题很好的解决了，还能够把水下地形图以高质量、高水准的测绘效果表现出来。除此之外，水域地质钻探定位等工作也可以很好地利用GPS动态定位技术来实现传统测量无法做到的工作。

2.3 GPS高程拟合计算

先利用GPS定位得到各空间点的精度高差，再用平差求出以上空间点的大地高，然后计算以上空间点高程的异常值，最后再运用公式计算出以上空间点的正常高程，这便是GPS高程拟合计算的具体步骤。在当前水平下，空间点的大地高和高程的异常值不能精确地得到，以致GPS高程不能得到理想的测量结果。控制点的精度问题在桥梁工程中至关重要，不容忽视，这就需要对其高程精度异常有十足的重视。依目前的经验来看，计算控制点的高程异常需要利用该区域内已知水准点再通过解析内插、曲面拟合等方法。依据相关试验，如果小型桥梁工程放在地势平坦的地方，相对于其他方法，GPS高程拟合计算算是一种最好的方法。只是GPS高程测量在一些地方还是不够完善，以致在桥梁工程高程精度测量上还存在着一些尚未解决的问题。

2.4 GPS中的RTK定位测量

RTK（Real-time kinematic），翻译过来就是载波相位差分，其是根据GPS中的相对定位的理论进行工作的，首先需要在基准站上放置一台信号接收机，然后在移动的站点上放置最少一台信号接收机，最后两者对相同的卫星信号进行实时和同步地采集。RTK技术无疑是伟大的，其让实时获取厘米级定位精度这一目的得以成为现实，它的出现让GPS技术上升到了一个新的高度。正是因为此，在当前的情况下，RTK技术便成为相对于其它技术更加常用的GPS测量方法。在进行桥梁工程测量时，RTK定位测量技术在海域桩基的定位测量中有着不可忽视的作用，算是在基本上把因为距离问题而导致的定位困难解决了，不仅如此，还明显地提高了测量定位的精度。同样的，RTK定位测量技术在其它的工程测量（桥址地形测绘、定线放样、断面测量等）中也得到了重视。相对于传统测量，RTK定位测量技术保证了在工程测量中的定位精度，使工作人员的效率得到明显了提升，减少了测量所需费用，应该得到更好的推广。

3 GPS技术在桥梁工程测量应用中存在的问题

第一就是GPS高程测量在一些地方还是不够完善，具体来说就是其所需的理论和方法还不算完备，以致在桥梁工程高程精度测量上还存在着一些尚未解决的问题，在一般情况下达不到理想的效果。第二就是虽然RTK定位测量技术在许多工程测量中都有着很好地应用，但是与之相应的数字测图软件还不是太完善，这样的话。GPS和全站仪就不能发挥出最好的功用，就连水下地形和陆地测绘也不能算统一。第三就是GPS动态定位测量技术用于水文测量时虽然可以跟踪并确定浮标位置，但是GPS流动站与浮标并不能随时随地进行同步。第四就是桥梁工程测绘容易受到影响，且范围太小但需要较高的精度，再加上GPS还有着一些有待解决的问题，如果遇到特殊情况，比如百慕大地区的强烈磁场干扰卫星的信号，GPS就会起不到应有的作用。鉴于此，我们应该根据这些问题来进行完善，以提高GPS技术的应用水平，让GPS技术发挥出应有的作用。