天津城建集团有限公司第一分公司天津市300111
摘要:GPS技术的有效应用,可以为人们提供精准的三维空间数据或动态物体的三维立体速度与时间等数据资料。因此,GPS技术在全世界范围内被广泛的运用在各领域中。随着科学技术的不断发展,GPS技术受其影响,不断成熟与完善,已经具有较强的自动性和实用性,将其合理的运用到道路桥梁工程测量中,能够提供精准的三维空间数据,为后续标准地进行道路桥梁施工奠定基础。所以,道路桥梁工程测量中科学、合理的运用GPS技术是非常有意义的。基于此,本文对道路桥梁工程测量中的GPS技术应用进行分析。
关键词:道路桥梁;工程测量;GPS技术;应用
随着时代的发展,GPS技术已经成为道路桥梁在测量工程中必不可少的技术手段,他自动化、高效率、高精确度的技术优点能够快速准确地帮助技术人员完成道路桥梁工程的测量工作。我国一直非常重视这方面的研究工作,现在这项技术已经相对成熟,它的应用将会拓宽我国道路桥梁测量工作的发展道路。
1GPS技术的概念
GPS又称为全球定位系统,其主要组成包括GPS卫星星座、地面监控系统、GPS信号接收机。目前,GPS技术已被广泛用于科学研究、军事、汽车定位、手机定位等领域。它的出现和推广应用,给人们日常生活带来全新变革。同时,GPS技术也使测量工作变得更加精准,有利于提升测量工作效率,其应用也变得愈加广泛。具体应用中,GPS接收装置通过测量无线电的传输时间,根据无线电传播速度进而计算传输距离,最终确定位置,指导工程施工与测量活动。目前GPS技术包括全球化的高精度GPS网和PIK定位和差分GPS定位,前者用于科研领域,后者用于地理测绘。PIK定位是一种实时动态定位技术,能提升定位精准度。差分GPS定位是一种定位系统。具体测量和应用过程中,应该选择合适种类,然后严格遵循工艺流程操作,把握测量工作要点,促进测量精准度提升。
2GPS测量技术的优点
首先,GPS测量技术具有应用范围广的优点,GPS能够测量三维坐标,提供速度和时间等信息,因此GPS测量技术在大地测量、工程测量、控制测量、海洋测绘和水下测绘等领域可以得到广泛的应用。GPS测量技术的定位准度高,当前GPS卫星的定位精度已经控制在米级标准,这对于工程测量,特别是大尺度的控制性网点测量有着重要的作用。其三,GPS测量技术的速度快,对于无论是静态定位还是实时动态定位,GPS技术的观测时间只用几秒钟,这可以大大提高GPS测量工作的效率。其四,GPS测量技术操作简便,进行GPS测量工作时操作员只需在旁监视仪器工作状态,大大减轻了工程测量的劳动强度。最后,GPS测量技术具有全天候工作的优势,GPS测量技术可以在任何时间、任何地点进行测绘工作,扩大了测量工作的范围和时间。
3道路桥梁工程测量中的GPS技术应用
3.1在线路定测中的应用
GPS-RTK技术是GPS技术的主要内容,改技术是以厘米级为精度指标的动态三维定位系统。因此,在线路定测中的应用较为广泛。其优势主要有:一是对于常规的测量来说,通常是需要先进行平面位置测量,再进行水准或高程测量,而GPSRTK技术能够实现在中线测量放样的同时进行高程测量,从而提升整个工作效率。二是利用GPS-RTK技术能够从首级控制网实现对整个全线的控制,其覆盖范围在lOkm-20km,而传统测量通常需要布设次级控制网,由此带来的工作量,以及因重要桩位遗失而带来的各类控制难题都能够有效规避。三是GPS-RTK技术是通过基准站发射的差分信息来进行信息交互的,从而可以满足多个流动站的同时使用,大大节省人力、物力。在现场定线测量中,利用GPSRTK技术可以将各待定点的坐标数据传送到RTK设备中,由此来进行坐标放样,提升现场定线工作效率。其工作过程是将各控制点的坐标和高程信息输人到基站仪器,在与基准站进行信息交互中,可以对流动站实现厘米级精度的采集和放样。
3.2在道路建设工程控制网中的应用
道路工程控制网是道路工程建设、管理和维护的基础,其精度要求与道路工程项目的性质及规模关系密切。常规的方法多采用边角控制网进行布设。而利用GPS定位的方法建立道路工程控制网,具有点位选择限制少,作业时问短,工程费用低及成果精度高等特点。且GPS定位方法可用于建立道路工程首级控制网,及变形监测控制网、工程勘探、道路施工控制网及隧道等地下工程控制网的布设等等。为保证工程的精度GPS定位方法通常采用载波相位静态差分技术。以保证工程数据精度能够达到毫米级别。
3.3在工程变形监测中的应用
变形监测技术主要应用于监测大桥、高层建筑等建筑物及构筑物的地基沉降、位移及其整体的倾斜状况等。变形监测工作的特点是被监测建筑物的尺寸比较大,监测环境复杂且对监测技术的要求比较高。传统常规的监测技术是应用水准测量的方法,监测地基的沉降情况。传统技术是应用小角度测量方法。投点法及视准线法监测地基的沉降位移和及整体的倾斜状况。当今GPS技术也可应用在变形监测领域,通常我们通过建立高兴度的GPS监测网,得到毫米级季度的嘴对平面位移与相对竖直监测数据,然后通过利用全站仪进行监测对比。实践表明GPS技术可以完全取代高精度的边交网控制测量,且精度相对较高。
3.4道路桥梁工程高程控制测量中的应用
在道路桥梁工程建设过程中,应用GPS技术进行测量,主要是因为GPS具有较强的高度差优势,可以在不能直接进行人工测量的时候,利用高度差进行测量。而且,应用GPS技术测量出的数据,精准度比较高,测量方法也比较简单,节约了大量的道路桥梁工程中的测量资源。GPS的分布比较广泛,可以对施工的实际地形进行全方位的测量,及时的对出现的误差作出调整,可以保证施工质量。例如,在本次高架桥施工过程中,因为地相方面的原因,不适合直接进行测量。因此,需要应用GPS技术进行高程控制测量。根据地形的影响,可以把地形改正的曲面拟合法误差设置为±8mm,设置外部的符合精度为±7mm,确保所有的测量数值误差都处于规定的范围内,可以提高测量的精度,从而保证工程质量。
3.5道路桥梁工程线道横断面与纵断面测量中的应用
在道路桥梁工程建设过程中,确定道路中线后,通过利用中线桩点坐标和绘图软件来给出道线横断面及各桩点的纵断面。由于所有使用的数据都是利用实时动态GPS技术在测绘地形图时所采集而来,所以勿需再去现场测量横、纵断面,从而大大提高了工作效率,减少外业工作量。此外,如果还需要对现场断面进行测量,也可以采用动态GPS进行定位测量。在此项测量过程中,GPS测量技术与传统测量方法相比较,其效率、精度、实用和经济等各方面都具有很明显的优势。
结束语:
综上所述,应用GPS技术开展道路桥梁工程测量工作是非常有必要的。它不仅能够保证测量结果的准确性,还能有效规避其它因素的影响,确保道路桥梁工程测量工作质量,从而为道路桥梁工程建设提供科学的数据参考,最终提高道路桥梁工程的施工质量,促进我国交通行业的发展。
参考文献:
[1]陈振伟.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].科学技术创新,2016(7)
[2]胡克富.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(6)
[3]王仲想.GPS技术在桥梁工程测量中的应用探究[J].科技创新与应用,2016(15)