GPS—RTK技术在桥梁工程水下地形测量中运用分析

GPS—RTK技术在桥梁工程水下地形测量中运用分析

高峰

华昕设计集团有限公司 江苏省无锡市 214000

摘要：现阶段，随着我国经济社会的发展和进步，其推动了各行各业的完善和优化，桥梁工程也取得了一定的成绩。对于桥梁工程来说，最为重要的就是地下水地形测量，其数据参数的准确性直接影响整体建设施工的稳定性以及安全性。在科学技术以及信息技术的支持下，在实际开展桥梁工程水下地形测量的过程中，GPS—RTK技术被广泛应用，其在实际应用的过程中保证了测量数据的精准性，而且操作更加简单，节约了一定的时间，为整体桥梁工程奠定了坚实的基础。

关键词：GPS—RTK技术；桥梁工程；水下地形；测量

引言：在实际进行桥梁工程施工的过程中，传统技术已经无法满足当前地下水测量的需求，而且应用传统技术进行测量，需要应用大量的设备设施，且需要投入更多的人力资源，在无形之中增加了桥梁工程的成本支出，不利于施工企业的发展。而且应用传统技术，工作难度以及工作强度较大，信息化以及数字化水平较低，无法保证测量数据的精准性。针对此情况，相关研究人员提出应用GPS—RTK技术进行桥梁工程水下地形测量，其是一种新兴技术，有效解决了传统技术中存在的不足。

一、GPS—RTK技术应用特点

GPS—RTK技术在实际应用的过程中，主要是将载波相位观测作为核心的一种新兴技术，其是一种可以进行动态测量的一种GPS技术，且具有实时性，为后续桥梁工程建设施工奠定了坚实的基础。GPS—RTK技术在实际应用的过程中，具有以下几个特点：

（一）高精准性

在进行桥梁工程水下地形测量的过程中应用GPS—RTK技术，解决了传统技术中出现的数据精准性不高的情况，其实时监测相关数据信息，并自动进行整体和统计，从根本上保证了数据参数的精准性以及全面性。在传统水下地形测量的过程中，主要应用极坐标定位法，其在实际应用的过程中，对于工作人员的专业水平提出了更高的要求，而且对于时间要求更为严格，具有一定的限制性，而且如果施工地形较为复杂，那么测量难度更高，同时对于数据参数也造成了一定的影响。针对此情况，可以积极应用GPS—RTK技术，解决了地理环境带来的测量难度，而且其主要是利用卫星技术，对数据进行传递，从根本上保证数据传输速度，而且在实际应用的过程中，其误差较小，误差在20mm以内，提升了整体测量的有效性，保证了后续建设施工的稳定性以及安全性。

（二）操作简单、方便

GPS—RTK技术在实际应用的过程中，其自动化以及现代化程度更高，因此在实际进行测量的过程中，操作更加简单、方便，且对测量人员的专业水平要求不高，但是需要其掌握相关计算机知识，即可进行测量工作。GPS—RTK技术应用的过程中，降低了整体测量的难度，因此节约了一定的时间资源以及人力资源，提升了整体测量效率，而且在进行数据加工处理时，也无需消耗大量的时间以及精力。且在实际应用的过程中，随着科学技术的不断提升，其自动化水平也在不断地优化，无需工作工作即可自动进行操作，从根本上降低了成本支出，保证了企业的经济利益[1]。

（三）影响因素少

对于桥梁工程水下地形测量来说，应用传统方法会受到众多因素的影响，比如说工作人员专业水平、时间以及环境因素等，其会对数据的精准性造成一定的影响。针对此情况，可以应用GPS—RTK技术，影响其测量的因素较少，而这主要是因为，此种方法在实际应用的过程中，仅会受到电磁波环境的影响，因此只要是在电磁渡正常的情况下，都可以应用此种技术，而且其不需要工作人员进行水尺读数工作，因此也在很大程度上提升了数据的精准性，为后续工作的开展奠定了坚实的基础。

二、GPS—RTK技术在桥梁水下地形测量中的应用

本次桥梁工程位于河流下游，在实际建设的过程中，会受到河流冲击的影响，对整体建设施工造成了不良影响，也会影响后期的使用，针对此情况，需要对水下地形进行测量。根据研究调查显示，需要进行测量的施工区域其河道走向为东北走向，且河道两端较为狭窄，但是中间位置较为宽敞，为顺直分汉型河道，河道上共计存在6个州。本次测量的范围内整体地势较为平缓，且河面最宽的位置宽度为7km，因此在实际进行测量的过程中，更加容易，更为适合进行地形测量。

（一）收集测量区域相关信息

在实际进行测量之前，相关工作人员可以通过文献查询的方式收集测量区域内的相关信息，特别是控制点的信息内容，控制点信息主要包括以下几项内容：控制点坐标、等级以及坐标系统参数等内容。做好准备工作，在实际开展准备工作的过程中，也需要根据测量区域面积以及已知点密度等内容的实际情况，明确是否需要对控制点进行加密处理[2]。

（二）数据参数测量

在实际进行测量的过程中，应用GPS技术通常以WGS—84坐标的标准下进行操作，但是对于桥梁工程的测量来说，通常应用北京54坐标，或者是应用当地针对性坐标，两个数据之间具有一定的差异性，因此在实际进行测量的过程中，需要进行参数转换。而应用GPS—RTK技术，其主要是对动态数据进行实时测量，因此对于参数转换来说，无法在事后进行，需要在得到数据后尽快进行转换，同时也需要保证转化的正确性，进而保证参数数据的精准性。在实际开展水下地形测量的过程中，通常区域范围较小，但是参数转换需要保证其坐标在3个或者是3个以上。

对于本次工程来说，为了保证整体测量的有效性，并对测量区域进行有效的控制，相关工作人员首先需要在测量区域内铺设三等GPS控制网以及四等水准网，并且为了保证整体测量数据的精准性，在沿岸堤面平均布置了18个GPS控制点，同时也设置了长度为40km的四等水准线，随后再进行测量。在实际进行测量的过程中，需要注意以下两点内容：（1）保证已知点分布的均匀性，进而对测量区域进行有效控制；（2）为了保证数据参数的精准性，本次测量选取了3个以上的控制点，并采用最小二乘法的商法进行参数转换，并与本此桥梁工程相结合，选择误差最小、精准度更好的数据参数。为了对数据参数的实际情况进行校验，保证整体参数转化的精准性，在此过程中，相关工作人员需要应用流动站，并对周边的实际情况进行测量，并对实测坐标与已知坐标进行校验对比，进而从根本上保证参数的准确性，并保证整体桥梁施工建设的稳定性以及安全性，提升企业的经济效益以及社会效益。

（三）测深仪检测

在实际开展工作的过程中，通常会应用测深仪，但是在应用的过程中，需要对测深仪的声速进行检测，在检测的过程中通常会应用检查板。在得到声速数据信息之后，相关工作人员可以在不同水深的位置对实际水深与测深仪测量的水深进行对比，进而保证深度测量的准确性。在保证测量数据精准度之后，还需要对测深仪的声速进行校正，进而从根本上保证水深测量的精准性。在完成深度测量之后，还需要应用此种方法进行检查[3]。

（四）作业计划

为了保证测量数据的全面性以及完整性，在实际开展工作的过程中，也需要借助卫星技术以及气象技术，选择最佳观测时间。卫星技术的应用可以在很大程度上保证数据参数的精准性，而且在实际进行观测的过程中，对卫星分布进行观察可以应用相关软件，随后在观测结果的基础上制定作业计划，提升整体计划的科学性以及合理性。

1.外业测量：对于本次工程来说，在实际开展外业测量工作的过程中，选用“Trimble 5700 GPS 接收机 RTK”方式，同时也需要应用电子数字测深仪以及海洋测量软件，在实际应用的过程中，可以自动对水下地形的平面坐标以及高程进行测量，并收集相关数据内容。工作人员在实际开展工作的过程中，需要在测船上将测深仪、GPS分别与便携机进行连接，在实际连接的过程中，需要应用传输电缆，进而保证按照计划的路线进行行驶，对数据进行收集，并保证对数据进行实时测量，并保证数据与GPS进行同步记录。

2.内业处理：在完成外业测量之后，需要利用计算机技术对相关数据进行处理，主要包括数据传输、综合修正、数据合并以及格式转换等内容，并利用相应的软件对数据进行统计和整体，并绘制数字化图像，便于后续施工查询、观看。

结语：综上所述，对于桥梁工程来说，在实际开展水下地形测量的过程中，现阶段，通常会应用GPS—RTK技术，其在实际应用的过程中，便于操作，降低了工作难度以及工作强度，提升了测量效率，并且也保证了测量数据的精准性。在实际应用GPS—RTK技术开展工作的过程中，需要明确工程的实际情况，并数据参数测量以及作业计划，还需要检测测深仪，进而从根本上保证建设施工的稳定性，同时也保证了整体的安全性。

参考文献：

[1]李志阔, 张夏青, 万永世. GPS RTK测量技术在湿地生态修复工程水下地形测绘中的应用[J]. 地矿测绘, 2021, 4(5):135-136.

[2]赵浩.GPS-RTK测量技术在地质勘查中的应用分析[J].中国金属通报,2021(21):114-115

[3]马作君.网络RTK联合声波测深仪在水下地形测量中的应用[J].中国科技期刊数据库 工业A,2021(3):51-52