浅谈GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用张海涛

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月5期   作者:张海涛
[导读] 在道路桥梁工程测量的过程中,应用GPS技术能够提供更加精准的三维坐标

         摘要:在道路桥梁工程测量的过程中,应用GPS技术能够提供更加精准的三维坐标,从而促进测量精确度的有效提升,为道路桥梁工程建设提供更好的指导。GPS技术还能提升工程测量的自动化程度,对于测量效率提升非常有效,从而达到节约测量时间的作用,可以对道路桥梁施工过程实施监控,而且能辅助道桥工程设计师布设测量网,监控道路桥梁混凝土内部结构是否存在缺陷。基于此,本文对道路桥梁工程测量中GPS技术的应用进行了探讨。
         关键词:GPS技术;道路桥梁工程;测量;应用
1.GPS技术的基本定义
         GPS技术是全球定位系统的简称,该技术主要是运用卫星设备进行定位。目前,GPS技术用于定位的支撑卫星不只一颗,通常是三到六颗。这些卫星均位于同步轨道,通常在地球赤道上方35900km的位置,操作频率是4000MHz,地面向卫星上传输为6000MHz。而且,这些卫星的分布基本都会遵循轨道规律,通常是在不同平面轨道上运行,从而全方位监测不同的定点。如果某一GPS技术系统有6颗卫星,其中,就有3颗卫星用于接收信号,另外3颗用来定位。对于道路桥梁工程测量工作来讲,应用GPS技术有两大优势。①GPS技术有良好的适用性,能够针对道桥工程的具体施工模块准确测量并获取相关数据,辅助工程管理人员构建完善的控制网,准确定位工程实施区域和细节,提高施工自动化水平。即使施工环境异常复杂,也能够穿透重重障碍,做好测量工作,并将测量误差控制到最低。而且,GPS技术不会受到外在天气的干扰,无论遇到暴风、阴霾或者雨雪天气,依然能够准确测量重要数据,判断工程质量是否符合标准要求。无论在白天还是夜晚,GPS技术都不会因为时间、空间、光线和能见度的变化而影响测量结果。②测量效率极高。在施工初期,道桥工程师能够借助GPS技术对施工环境、地质结构、水文条件进行全面测量,从而设计精确的施工图纸,绘制完善的施工模型,处理好细节问题。当代GPS技术与计算机网络技术结合紧密,因而,测量效率极高,能够迅速获取数据,并通过程序进行翻译,加工并生成最详细的数据信息,节省更多施工成本。
2.GPS测量原理
         概述GPS技术的应用需要相应的设备进行辅助,包括GPS卫星星座、信号接收机以及相应的地面监控系统等。在利用GPS技术开展测量工作时,GPS接受装置需要对无线电传输时间进行测量,并根据相应传播速度来计算传输距离,最后才能确定最合适的测量位置。在道路桥梁工程测量中应用GPS技术,通过将卫星作为动态空间当中的已知点,依据距离交会原理来测算出接收机的具体三维坐标。卫星不断向接收机发送星历参数以及相关的时间信息,地面监控系统则是负责计算接收机的相应三维数据。根据定位方式的差别,GPS测量包括单点、差分这两种定位方式,单点定位通常只能伪距进行观测量,经常被应用到导航定位当中,而差分定位则是需要利用两台以上的接收机进行伪距或相位观测量,能够比较准确的确定观测点之间的相对位置,经常被应用到工程测量当中。根据定位接收机所处运动状态的差别,可以将其划分为静态和动态两种定位方式,静态定位就是接收机在各个流动站上均处于静止状态,观测时进行GPS捕获以及跟踪的过程是不变的,在同一时间接收基准站观测数据和相关卫星数据。利用接收机能够比较准确的测算GPS信号的具体传播时间,利用卫星在轨位置可以及时解算出用户站的三维坐标。动态定位就是接收机对运动物体的相应运行轨迹进行测定,测量前要首先进行初始化,在某一控制点进行一定时间的静止观测,之后流动站会依据设置好的采样间隔进行自动观测,同时对基准站的相关数据进行同步观测,最后确定出相关采样点的具体空间位置。


3.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用
3.1精心布设测量网
         全面优化GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用方案,首先要充分利用该技术精心布设测量网,努力提高测量网的进度,当代GPS技术能够将测量精度调整到毫米(mm),非常细致。其次,GPS技术有静态差分技术和动态差分技术之分,前者可以通过建立基站来分析测量数据,准确进行定位,后者属于一种载波相位差分技术,能够准确定位坐标[2]。
3.2道路桥梁工程施工测量中GPS技术应用
3.2.1应用GPS技术进行放样测量
         在道路桥梁工程的施工过程中,施工单位可以应用GPS技术结合RTK技术来提高放样测量的精度。工作人员应在施工控制网中合理选择控制点,并进行GPS基站的设置,一般应设置2个以上的操作站,并利用控制器来对比分析道路桥梁工程坐标,以提高放样测量精度,从而为保证后续施工的准确性提供可靠的参考基准。
3.2.2应用GPS技术进行平面测量
         在很多道路工程及桥梁工程的施工中,施工现场的地形条件往往比较复杂,传统的平面测量技术难以满足实际的施工要求[3]。而通过GPS技术的应用就可以减少地形因素对测量结果的影响。在实际测量时,工作人员合理确定平面控制网等级并选取相应的坐标系,并在施工控制网中选择地势相对较高的位置,设置2个以上平面控制点设置GPS接收装置,然后利用全站仪等设备来进行观测测量。在获取GPS数据后再通过内业处理来进行数据分析解算,从而为道路工程及桥梁工程施工提供准确的数据参考。
3.2.3应用GPS技术进行高程测量
         随着我国道路桥梁工程项目的不断增加,一些施工现场位于山区等复杂地形环境下的工程项目给高程测量带来了较大的困难,传统测量技术由于对通视条件等有较高的要求,因此无法满足施工的实际需要。而应用GPS技术则无需保持控制点间通视,可以利用卫星定位来实现对大范围、复杂地形的高程测量。在实际测量工作中,测量人员应根据施工现场的地形地势特点以及测量规范要求合理确定控制点数量以及控制点之间的距离,以保证测量的精度。同时可以利用静态定位等技术方法来完成高程测量。
3.2.4应用GPS技术进行横纵断面测量
         在道路工程及桥梁工程的施工过程中,施工单位还可以应用GPS技术来进行线路横纵断面的测量。测量人员在实际测量时应首先利用GPS技术来准确测放道路中线位置,然后就可以通过GPS的动态定位技术结合绘图软件等来结合中线桩点坐标,进行所有桩点纵向断面和路线横断面的测绘了。与传统测量技术相比,利用GPS测量技术测量道路、桥梁的横纵断面能够提高数据采集的时效性、全面性和准确性,并且极大的减轻了测量人员外业测量工作的强度,减少了人为因素对测量结果的影响,还有效降低了测量成本,因此在道路、桥梁工程施工中得到了越来越广泛的应用[4]。
结束语
         综上所述,利用GPS技做好道桥工程测量工作,必须充分发挥该技术的优势,利用该技术精心布设测量网,努力提高测量网的进度,判断混凝土主体结构的稳定性,并做好变形监测工作。
参考文献
[1]倪星航.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(14):249-250.
[2]杨义刚.互联网GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用[J].住宅与房地产,2019(19):167-168.
[3]张鹏.道路桥梁施工测量工作要点[J].科学技术创新,2019(15):111-112.
[4]段光瑞.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].居舍,2019(07):48.
[5]丁明安.道路桥梁工程测量中GPS技术的应用[J].工程建设与设计,2019(03):181-183.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: