桥梁控制网测设对GPS技术应用的探析

　　摘要：随着我国社会经济的不断发展，有效带动了我国路网的建设和改造。公路工程的施工任务是非常重的，公路工程的建设必须要满足非常高的精度要求，尤其是在测量桥隧和桥梁过程中，要想使当前测量效率要求得到满足，传统测量仪器是根本不可行的，在这种发展情况下，出现了一种新型测量技术，技术GPS定位测量技术。目前在公路工程的控制测量过程中，对GPS技术的运用越来越广泛，使得外业测量作业的精度和效率得到有效提高。因此，本文对桥梁控制网测设对GPS技术应用进行深入研究，具有重要意义。

　　关键词：桥梁控制网;测设;GPS技术

　　1.引言

　　随着我国社会经济的不断发展，有效带动了我国路网的建设和改造。一般来说，公路工程的建设工期都是比较紧张的，其施工任务是非常重的，同时公路工程的建设必须要满足非常高的精度要求，尤其是在测量桥隧和桥梁过程中，要想使当前测量效率要求得到满足，传统测量仪器是根本不可行的，在这种发展情况下，出现了一种新型测量技术，技术GPS定位测量技术。目前在公路工程的控制测量过程中，对GPS技术的运用越来越广泛，使得外业测量作业的精度和效率得到有效提高。

　　2.桥梁控制网测量对GPS技术的应用

　　2.1桥梁控制网对GPS技术的精度设计

　　将桥梁设计的具体要求作为主要依据，对桥梁控制网在精度方面的要求进行确定，将GPS技术的测量规范作为依据，对GPS技术的测量等级进行确定。根据我国有关规定，在桥梁控制网中，在桥轴线方向，桥墩中心位置误差应小于2cm，计算点位误差应小于8mm，所以，在桥梁控制网对GPS技术的精度设计中，其固定误差不得大于10mm。

　　2.2桥梁控制网对GPS技术的基准设计

　　通过运用GPS定位测量技术，能够得到地面点间的基线向量，其中，坐标系是WGS一84坐标系。一般来说，在桥梁控制网测量过程中，应运用独立坐标、1980西安坐标系或者1954北京坐标系。所以，运用GPS技术进行桥梁控制网测量时，在设计GPS技术时，应对GPS测量结果应用的计算数据、坐标系类型进行明确。

　　2.3GPS桥梁控制网布设GPS控制点的原则

　　将桥梁特点、桥位区的整个地形条件、桥梁控制网的实际情况作为主要依据，开始进行图上初步设计，接下来再去实地进行踏勘和选点。其中，在选择GPS控制点时，应对以下几点内容进行确定，即：第一，将GPS观测要求作为主要依据，对测量干扰进行减弱，以提高观测测量的质量，确保能够正常收到卫星信号，应在比较开阔的场地合理布设GPS控制点，应对多路径效应进行减少，严禁GPS控制点四周出现强反射面，应对高压线进行有效避开;第二，不得存在支点，否则会对网点的可靠度、精度造成一定的影响;第三，应选择易于发展的GPS控制点;第四，GPS控制点应和不低于两个方向进行通视;第五，应在能够长期进行保存、稳固的地方布设GPS控制点。

　　2.4GPS控制网测量的外业实施工作

　　GPS控制点的选点埋石、GPS控制点的外业观测、GPS控制点观测成果的外业检核等，均为GPS控制网测量的外业实施工作。

　　(1)GPS控制点的选点埋石

　　根据GPS控制点布设原则，以对GPS控制点进行合理选点。在GPS控制点处应布设标石，为对GPS点位进行精确确定，该标石中应具有中心标志，同时能对GPS控制点结果进行长期运用，对对GPS控制点点位进行长期保持。为便于对GPS控制点进行长期保存和运用，GPS控制点的标石和标志一定要坚固、稳定。

　　(2)GPS测量作业模式的选择

　　动态相对定位、快速相对静态定位、静态相对定位、准动态相对定位是当前经常选用的GPS测量作业模式。不过，在桥梁控制网测设中运用GPS技术时，只能选择上述其中两种模式，即快速相对静态定位、静态相对定位。其中，在选用快速静态定位模式时，常常会选择测量区中间区域的基准站，同时为能够对全部可见的卫星进行跟踪，应安装一台接收机，在各个流动站中应分别安装一台接收机，只要观测几分钟时间，便能够获得精度较高的结果。这种模式的主要优点就是能量消耗偏低，能够获得较高精度的测量成果，速度比较快等，而它的缺点是较低的可靠性，不能形成闭合环。因此在测量、加密一般桥梁控制网，进行工程测量、碎部测量等时，运用快速静态定位模式是比较合适的。在选用静态相对定位模式时，应在各个GPS接收机安放在一条或者多条基线的两端，对4颗以上卫星进行同步观测，观测时间不得少于50分钟。静态相对定位模式，能够形成闭合环，在进行外业检核时，可以运用这种模式。在本文中，笔者建议使用选用静态相对定位模式。

　　(3)桥梁控制网运用GPS技术进行数据处理

　　选用精密基线解算软件，包括IGS跟踪站、精密星历、大型工作站软件等，能够对基线解算的精度进行有效提高。如果桥梁控制网规模是比较小的，则可以运用广播星历这种随机软件。通过大量实践后，不难发现，如果桥梁控制网中的控制点之间的平均长度少于3000米，则宜选用广播星历。然后通过运用专用平差软件来转换、平差、投影GPS控制网。第一，在WGS-84坐标系内，对GPS控制网的三维进行无约束平差。选择一点，将其作为三维平差的基准点，选用联测坐标值，对整个GPS控制网进行三维无约束平差，对观测值进行检查，判断其值能否满足精度要求;第二，平移、旋转变换高斯平面，将各种坐标系用到GPS网点中。应对经过三维平差后的平面控制点成果绩效有效变换，使其变为1954坐标系。

　　3.小结

　　和传统桥梁控制网测量方法相比，GPS定位测量技术是一种新型高科技测量方法。在桥梁控制网测量中，运用GPS定位测量技术，能够有效提高测量精度，GPS技术具有较强的灵活性、便利性，同时能够获得较高的测量效率。约束平差GPS控制网测量成果，能够合理、正确衔接大桥两端路线中间线、大桥轴线，同时能够蝴蝶较好的路线谁视觉效果。通过对数学模型进行合理选取，对GPS控制点合理布置方案进行选取，能够使桥梁控制网测量要求得到满足。

　　参考文献：

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　　[2]赵竞德，高强，刘军.GPS控制网布设与点位精度分析[J].内蒙古科技与经济.2017(14)

　　[3]吴晓群.南昌轨道交通一号线控制网的建立[J].江西测绘.2017(04)

　　[4]陈端良，王永强，庞卫平，刘金萍.山地长线二维控制网布设方法研究[J].石油仪器.2017(01)

　　作者简介：

　　1.汪忠明(1988.02.12)男，籍贯：黑龙江，大学本科，职称：助理工程师，研究方向：施工测量技术。

　　2.任广欣(1989.06.02)男，籍贯：辽宁大连，硕士研究生，职称：工程师，研究方向：环境工程、市政工程、建筑工程。