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(duì)測(cè)繪工作提出精密性極高的要求。為確保橋梁測(cè)繪過(guò)程中GPS技術(shù)的有效應(yīng)用，文章將在了解橋梁GPS測(cè)繪基本要求的基礎(chǔ)上，深入研討GPS控制網(wǎng)施測(cè)的具體方法。

關(guān)鍵詞：橋梁；測(cè)繪；GPS

1 橋梁測(cè)繪過(guò)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(cè)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(shí)，至少需要滿足以下幾個(gè)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(cè)繪的地面坐標(biāo)系，是以GPS的測(cè)量成果為轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，形成測(cè)繪坐標(biāo)體系的起算數(shù)據(jù)，其中起算數(shù)據(jù)和GPS測(cè)量數(shù)據(jù)的相對(duì)應(yīng)，建立在相關(guān)資料連續(xù)性的基礎(chǔ)上，同時(shí)GPS測(cè)量所得的起算點(diǎn)之間，要滿足互相兼容的要求，每個(gè)兼容起算點(diǎn)，數(shù)量至少為3個(gè)。

（2）GPS控制網(wǎng)點(diǎn)位精度的均勻要求。起算點(diǎn)的分布范圍，通常集中在控制網(wǎng)附近，由于橋梁測(cè)繪面積較廣，因此很有可能出現(xiàn)起算點(diǎn)集中在一側(cè)的情況，對(duì)此，我們需要通過(guò)控制網(wǎng)點(diǎn)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(yàn)控制網(wǎng)測(cè)繪成果是否和既定標(biāo)準(zhǔn)相吻合。

（3）激光測(cè)距邊兩端點(diǎn)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(cè)距儀器，測(cè)繪起算的邊長(zhǎng)，每次可同時(shí)滿足3-5條的起算測(cè)距邊需求，但要嚴(yán)格控制側(cè)邊距兩端點(diǎn)之間的高差，不得出現(xiàn)太過(guò)明顯的懸殊。

2 橋梁測(cè)繪過(guò)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(shí)際測(cè)繪工作中，需要選擇和檢驗(yàn)GPS儀器，然后實(shí)施控制網(wǎng)外業(yè)和處理測(cè)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(yàn)GPS儀器

不同型號(hào)的GPS儀器，其精度和性能水平具有差異性。目前可供橋梁測(cè)繪的的GPS儀器，有五種級(jí)別：一是AA級(jí)別，屬于雙頻/全波長(zhǎng)，觀測(cè)量至少為L(zhǎng)1、L2，同步觀測(cè)接收機(jī)數(shù)量≥5；二是A級(jí)別，屬于雙頻/全波長(zhǎng)，觀測(cè)量至少為L(zhǎng)1、L2，同步觀測(cè)接收機(jī)數(shù)量≥4；三是B級(jí)別，屬于雙頻，觀測(cè)量至少為L(zhǎng)1、L2，同步觀測(cè)接收機(jī)數(shù)量≥4；四是C級(jí)別，屬于雙頻或單頻，觀測(cè)量至少為L(zhǎng)1，同步觀測(cè)接收機(jī)數(shù)量≥3；五是D、E級(jí)，屬于雙頻或單頻，觀測(cè)量至少為L(zhǎng)1，同步觀測(cè)接收機(jī)數(shù)量≥2。在選擇合適的GPS儀器之后，需要檢驗(yàn)儀器的性能和可靠性，主要有一般檢視、通電檢驗(yàn)、試測(cè)檢驗(yàn)幾種方式，其中一般檢視，主要檢查GPS儀器型號(hào)是否準(zhǔn)確、配件是否齊全、部件是否松動(dòng)等；通電檢驗(yàn)，主要檢查儀器信號(hào)燈、按鍵、顯示系統(tǒng)等是否正常；試驗(yàn)檢驗(yàn)，主要檢查接收機(jī)內(nèi)噪聲水平、天線相位中心穩(wěn)定、接收機(jī)不同側(cè)程精度指標(biāo)。

2.2 控制網(wǎng)外業(yè)實(shí)施

外業(yè)實(shí)施分為兩個(gè)步驟：一是選點(diǎn)埋石，根據(jù)橋梁測(cè)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(diǎn)位，其中所選擇的標(biāo)石，必須穩(wěn)定和堅(jiān)固，并且不會(huì)影響橋梁的正常施工，如果條件允許，可建設(shè)強(qiáng)制對(duì)中的觀測(cè)墩；二是選取測(cè)繪作業(yè)模式，有靜態(tài)相對(duì)定位、快速相對(duì)靜態(tài)定位兩種類型，其中靜態(tài)相對(duì)定位模式，至少需要2臺(tái)GPS接收機(jī)，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(cè)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(tái)跟蹤全部可見(jiàn)衛(wèi)星的GPS接收機(jī)，另外在各個(gè)流動(dòng)站中，利用1臺(tái)GPS接收機(jī)，同步滿足橋梁測(cè)繪時(shí)的工程測(cè)量、碎部測(cè)量、地籍測(cè)量等基本要求。

2.3 觀測(cè)數(shù)據(jù)處理

在外業(yè)實(shí)施之后，所形成的觀測(cè)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(duì)簡(jiǎn)單，主要借助相位觀測(cè)值雙差分技術(shù)，在外業(yè)實(shí)施后即刻完成計(jì)算檢核。而觀測(cè)成果的外業(yè)檢核，需要將測(cè)繪所得的全部數(shù)據(jù)，完整傳輸至計(jì)算機(jī)內(nèi)，一方面剔除同個(gè)時(shí)間段的觀測(cè)值數(shù)據(jù)，但剔除率不能超過(guò)10%，另一方面是同步觀測(cè)環(huán)閉合差，將GPS接收機(jī)測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，橋梁的測(cè)角網(wǎng)可能由于縱向的誤差影響，影響待定點(diǎn)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(cè)角精度不匹配，對(duì)此作者建議采用獨(dú)立觀測(cè)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(shí)根據(jù)測(cè)繪理論值的誤差點(diǎn)，在相同的GPS控制網(wǎng)上，進(jìn)行多個(gè)時(shí)段的多頻次測(cè)繪，可有效提高側(cè)邊和測(cè)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(tái)、平面位移、橋塔變形等測(cè)繪，方可為橋梁壽命水平的提高，提供科學(xué)合理的測(cè)繪依據(jù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，橋梁測(cè)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(diǎn)位精度均勻性”、“激光測(cè)距邊兩端點(diǎn)高差相仿”等基本要求，文章通過(guò)研究，提出了“選擇和檢驗(yàn)GPS儀器”、“控制網(wǎng)外業(yè)實(shí)施”、“觀測(cè)數(shù)據(jù)處理”幾個(gè)方面的GPS技術(shù)應(yīng)用方法，但考慮到不同橋梁測(cè)繪工程要求和條件的差異性，以上技術(shù)在實(shí)際測(cè)繪工作中，要結(jié)合實(shí)際測(cè)繪工作的主客觀情況，予以靈活地參考借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]段玉美.GPS技術(shù)在橋梁測(cè)量中的應(yīng)用分析[J].科技與生活，2013（4）：30-31.

[2]翟長(zhǎng)治，岳東杰，岳順.大型橋梁GPS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的奇異譜分析[J].勘察科學(xué)技術(shù)，2014（4）：20-23.

[3]曹詩(shī)榮.橋梁變形觀測(cè)中GPS數(shù)據(jù)處理方法的研究[J].測(cè)繪通報(bào)，2011（5）：65-66.