摘要：文章首先介绍GPS测绘技术的基本概述，分析GPS测绘技术的工作原理与基本特征，最后探讨ＧＰＳ 技术在桥梁工程测量中的应用实践。
关键词：GPS；测绘技术；工程测绘；精度
引言
伴随着科学技术的迅速发展，测绘设备以及测绘方式逐渐向着多样化方向发展，ＧＰＳ属于其中最为重要的一个组成部分。ＧＰＳ测绘技术属于一种全新的测量技术，主要将ＧＰＳ系统作为核心，在相应测量领域发挥了巨大作用。ＧＰＳ技术的应用使测绘工作实现了新的定位测量，提升了测量的精度，同时也降低了测量人员的工作强度。
1 GPS测绘技术的基本概述
全球定位系统（Global Positioning System，GPS）主要是指能够定时以及测距的专业化空间交汇定位系统，该系统能够向全球范围内的用户持续提供连续性、实时性以及精度性都相对较高的三维位置、速度与时间方面的数据信息等。其具体的测量过程是借助 GPS 接收机的有效安装（一般情况下都是安装到固定位置），然后结合GPS卫星所发出来的导航电文，针对某一时刻呈现出来的 GPS 距离实施科学化测量，最终形成相应的三维坐标，达到精确的定位目的。
2 GPS测绘技术的工作原理与基本特征
2.1 GPS测绘技术的工作原理分析
我们可以将GPS系统称之为卫星定位系统，在系统操作过程中所运用的方法叫做距离交会法，该方法的工作原理在于将 GPS 接收机科学化安装到某一个地方的某一个点上，但是这个点的安装是具有一定严格要求的。从专业化角度出发，GPS卫星任何时间点都会发出一定的定位数据信息，而且在某一个时间点之内，接收机就会接收到相关的定位信息，通常情况下，最低接收到的卫星数量是三颗。之后再借助这些方法或者是方式就所接收到的数据信息实施合理化处理，进一步计算具体的时间点，我们可以将GPS接收机以及接收GPS卫星间的路程划定为：a NS，b NS，c NS。进而得到相互之间所存在的路程距离，除此之外，我们还必须要得到该时间点被接收卫星的实际位置，也就是我们所谓的三维坐标，该坐标位置主要运用到接收卫星星历上。
从GPS测绘坐标系统角度出发，通常情况下，大部分的坐标系统都可以划分为两大类，一类是空间层面的固定性坐标系统，而第二类则是地固性质的坐标系统。在实际应用期间，相关工作人员可以借助具体情况进行针对性分析，而且这两种坐标系统之间是能够转换运用的，在运用转换的基础上能够得到相应的控制点位置，从而在一定程度上增加测量结果的准确性。
2.2 GPS测绘技术的基本特征分析
就GPS测绘特征而言，主要表现在以下几个方面：
（1）测量精度相对较高。将GPS测绘以及传统测量进行比较，前者所得到的测量结果相对来说更高一些，而且在静态测量状态之下，精度水平可以上升多个层级，达到毫米层级甚至是亚毫米，一般情况下，毫米层级精度是非常普遍的。就测绘技术动态化精度结果而言，可以达到厘米级，并针对不同工程测绘要求实施差异化测绘，比如，在建筑物变形测量的时候，需要就其特殊性进行深刻分析。（2）测量完成时间缩短。随着GPS系统的不断完善，其软件水平也在大大提升，原来好几个小时才能够获得数据的工作，采用GPS，只需要几十分钟就能够完成，甚至几分钟就可以。（3）测站间不需要进行通视。通常情况下，传统形式的测量方式在观测点通视层面的要求相对来说比较高，从而逐渐发展为测量工作的重大难题，也在一定程度上增加了相关工作人员的实际工作强度。但是借助GPS技术，其要求不断降低，仅仅需要测站上方开阔就可以，在此前提下就能够实现与卫星之间的通视，就测站之间而言是无通视要求的，可以大大缩短测量时间。第四，测绘步骤逐渐便捷化。在GPS接收机得到不断改进的背景下，其自动化程度日益加深，从而使其操作步骤大大简化，变得更加简单易学。一般情况下，只需要在相关的测量领域按照机械化仪器，就能够顺利接通电缆，对天线高度、气象情况进行详细记录与观测。
３ ＧＰＳ 技术在桥梁工程测量中的应用实践
（１）工程概况。某人行交通桥，主桥为预应力混凝土Ｔ型钢构，南北引力桥均采用混凝土后张结构。本工程是主体桥梁改造工程，由于桥梁宽度仅为８ｍ，跨度小，平面控制网测量主要采用ＧＰＳ?ＲＴＫ技术，以全站仪导线测量为辅。
（２）测量等级。根据《公路勘测细则》中的相关规定，本桥梁平面控制网测量等级设定为二级。
（３）测量操作。《公路勘测细则》规定二级平面控制网相邻两点的间距不得小于２００ ｍ，最大距离不能超过平均边长２倍。基于此，结合桥梁周围地形情况，本工程决定采用四边形平面控制网。借助水泥块等物件布置控制点，共４个，即ＢＭ１～ＢＭ４，利用４个控制点建立本工程的平面控制网。以桥梁工程已知控制点为基准，对ＢＭ１～ ＢＭ４控制点进行观测，共进行２次观测，每次观测时间大于４０ｍｉｎ。２次测量后取各点平均值作为对应控制点的坐标。具体测量时，利用ＧＰＳ?ＲＴＫ系统的静态功能，卫星高度角大于１５°，同时观测有效卫星个数大于４个。经过测量得出控制点坐标的静态数据，之后利用全站仪对其进行校验，确定最后的控制点坐标。各控制点坐标情况见表１。
表 １ 各控制点坐标情况
（４）测量成果校准。从工程建设角度看，本人行交通桥改造难度大，新旧桥梁连接、主桥改造施工都要求控制网有较高精度，所以得出控制点坐标具体数值后，利用全站仪对控制网进行导线测量校准具体数值。校准流程：第一，测量控制网四边的实际边长和内角大小；第二，利用导线测量计算程序进行平差；第三，平差后，得出各控制点坐标；第四，将静态测量得到的控制点坐标数据与全站仪平差后得到的控制点坐标数据进行对比分析，并利用平差后数据修正静态测量数据。两种测量方法得到的控制点坐标数据最大差值为７ ｍｍ，在《公路勘测细则》规定的允许范围内。因此，表明ＧＰＳ?ＲＴＫ技术测量得到的控制点坐标数据符合本桥梁改造工程控制网的精度要求。
（５）测量成果应用。利用ＧＰＳ?ＲＴＫ技术测量得到的控制点坐标数据建立工程控制网，将其作为基准。之后，通过ＧＰＳ?ＲＴＫ系统的动态功能对桥梁护栏内侧边缘点和其他一些点进行测量。联合测量后，结合所有数据进行桥梁线位拟合，确定路线曲线参数和起始点坐标点。最后，把已经确定好的线位数据输入到ＧＰＳ?ＲＴＫ系统中，借助该系统的动态功能对中桩进行测量放线。
4 结束语
总而言之，GPS技术在测量工程项目中的作用越来越重要，该技术的应用不仅可以给用户提供一些平常的位置坐标，还可以给使用者提供更为具体的信息，例如时间、纬度等，这在导航和测量领域都得到了广泛的应用。除此之外，GPS技术在其他方面也得到了一些应用，例如关于一些机械方面的研究借助该技术也有了很大的发展。因此，只有不断完善和提高GPS技术的使用功能，才能促使该技术应用于更为宽广的领域，更好的促进该技术为测量行业做出更大的贡献。
参考文献
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论文作者:杨毕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/6
标签：测量论文; 坐标论文; 技术论文; 数据论文; 系统论文; 工程论文; 精度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;