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[摘 要]在道路桥梁工程测量GPS技术能够提供准确的点、线、面三维坐标。而且在使用过程中还具有自动化、高效益等优点能够有效提高道路桥梁工程测量工作效率。随着我国经济的发展,道路桥梁工程测量工作也逐渐成熟,而利用GPS技术能有效扩宽道路桥梁工程测量工作的发展深度,从而促进我国道路桥梁工程测量事业的快速发展。
[关键词]GPS技术;道路桥梁;工程测量;应用
中图分类号:U442 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)48-0335-01
1 GPS技术
在工程测量的过程中使用GPS技术能够有效的保证测量数据的完整性,具有非常广泛的应用。GPS技术能够有效的减少外界因素对工程测量带来的影响,降低气候对数据测量产生的影响,提高工程测量的准确度,保证工程测量数据的可靠性。GPS测量技术主要是通过地面控制以及用户设备形成的,使用者使用该技术对道路桥梁进行测量能够实现全天候全地形的工程测量,极大的满足了道路桥梁建设工程的实际需要,使得道路桥梁工程的施工组织管理和施工顺序能够得到有效的提升。
2 GPS技术在桥梁工程中应用的优势
在道路桥梁建设的过程中使GPS技术对工程进行测量,能够有效的保证工程的质量,GPS具有以下優势:第一,GPS的使用范围非常广泛。在实际的桥梁工程测量过程中,GPS技术不仅能够应用到工程地址条件测量,同时还可以对桥梁的高程度进行测量,保证道路桥梁施工的工作效率。第二,GPS技术在桥梁线路进行测量的时候,受到气候环境带来的影响较小,能够实现全天候的实时监测,有效地提高了道路桥梁工程测量的准确度和可靠性。第三,GPS在使用的过程中具有高强度的准确性、工程测量效率高等特点,GPS在实际的工程测量过程中,可以达到毫米级,保证了测量数据的准确性,可以有效的满足工程建设的需求,同时,借助相关的处理软件能够保证,能够使测量数据达到亚毫米级。第四,GPS在处理工程中成本很低,相对于传统的工程测量技术来讲,GPS的操作方式相对简单,在测量的过程中产生的成本较低,能够有效地降低工程测量的成本。
3 GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用
3.1 在道路桥梁测绘控制网中的应用
测绘控制网是道路桥梁工程的基础工作,其准确性直接影响到了道路桥梁工程测量工作质量。通常在测绘控制网中,精度要求较高的称为一级控制网。而这些一级控制网是作为测绘参照点存在的。为此,必须保证测绘控制网中高精度网控制坐标的精确性。较为常用的道路桥梁工程测绘工作方法是采用边角法。这种方法主要就是用测绘仪器控制导线,并进一步确定其它坐标位置,从而完成测绘控制网的构建。但是这种测绘方法的确定在于只能进行小范围的测绘工作。如果将其用于大范围的测绘工作,有可能会导致测绘精度偏差。但是利用GPS技术则能有效弥补这一不足,将测绘工作的精度提高到毫米范围。比较常用的GPS测量技术是载波相位静态差分技术。差分GPS定位是一种通过基准站进行分转、修改、定位的定位方式。其应用原理是采用载波的相位测量局域差分法、接收机和卫星观测历元之间求二次差两种差分计算出基线长度。而实时动态(RTK)定位技术也是其中一种载波相位差分技术,能够实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。与其它定位技术相比,PTK技术的精度更高、自动化程度也更高、数据处理简便、易操作等优点。比如勘测阶段的中桩测量等工作中。据有关数据表明,PTK技术的测量精度可达到10~30mm,这是其它测量技术无法达到的。最重要的是将PTK技术应用在公路测量中能够有效缩短工作周期。比如若用其进行地形测量,每小组每天完成0.8~1.5(km)3的地形测绘。由此可见,利用GPS技术开展道路桥梁工程定位工作是非常有必要的,既能保证高效率的测绘工作,也能提供更加准确的数据,从而为道路桥梁工程的施工奠定良好的基础。
3.2 变形监测
道路与桥梁工程的建设往往具有施工环境复杂、工程体量巨大、施工过程中不确定的因素众多等特点,造成测量控制过程也困难重重。如果测量的精度得不到很好的保证,工程的质量也将不可避免的受到影响。而GPS技术很好的解决了这个难题。将GPS系统与工程实体相连,对建筑内环境与外环境进行监测,当施工出现变动时,GPS会立即传送数据,施工和管理人员会及时的得到信息,立即采取针对性措施,进行适当的处理。GPS也可以对建筑物所处的环境进行监测,如路基边坡开裂、滑动,桥梁结构发生变形等,GPS会及时发送警报信号。这种技术不但保证了工程建设的安全,节省了不必要的费用,同时还提高了工程整体的质量。
3.3 GPS高程拟合计算
GPS高程拟合计算主要指的是利用GPS定位系统给出的各个空间点精确度的高差进行分析,然后利用平差求出GPS空间点的大地高度,然后再计算出各空间点高程的差异值,之后采用相关的计算公式计算出各空间点的正常高度。就目前情况看,因为各空间点的大地高度和高程异常值法进行准确地获取,使GPS高程测量没有办法得到准确的测量数据,控制点精确度在道路桥梁工程测量的过程中有着非常重要的作用,目前利用已经知道的是水准点,测量数据通过曲面拟合解析内插等方式计算出各空间点的高程度异常,通过相关的实验可以得知,相对平坦的地方进行道路桥梁建设,可以采GPS高程拟合计算,并取得良好的效果。GPS高程拟合计算方法已经被应用到道路桥梁建设的初期阶段和高程度测量的方面,并取得了一定的成果,但是因为现阶段GPS高程度测量的理论和方式还不够完善,在道路桥梁工程建设的过程中,高程精度测量还存在着一定的问题。
4 GPS技术在道路桥梁工程测量中的发展前景
随着我国经济的发展,道路桥梁工程的建设规模也在逐渐扩大。但是市场经济的发展必然会给道路桥梁测量工程增加难度。而且近年来高质量、高等级、结构复杂的道路桥梁工程越来越多。在科学技术发展的背景下,只有不断利用新技术提高道路桥梁工作的测量质量才能真正促进我国交通行业的发展。而GPS技术的产生和发展正为道路桥梁工程的测绘工作提供了可能。目前,GPS技术已经被广泛应用在道路桥梁工程测绘工作中,而且其精度高、适应性强的特点也极大地改变了道路桥工程测绘工作方式。尤其是对于一些地形复杂、环境恶劣的道路桥梁工程来说,应用GPS技术会更加方便、快捷。而且GPS技术不仅能进行全天候的精密定位能力,还具有很强的抗干扰性,能够保证道路桥梁工程测绘质量。在数字化、自动化等技术逐渐发展的背景下,GPS测绘工作会更加数字化,既能够进行数据采集、图形处理,也能够建立专业的地理信息数据库,为专业工作人员提供必要的数据依据。另外,GPS测绘工作也会更加集成化。如GPS接收器与电子全站仪、测量机器人集成,这种智能化的控制方式更能提高道路桥梁测量工程质量,即便是地形复杂、气候多变的环境也能够进行精确的测量,从而使我国道路桥梁网更加完善。
5 结论
随着时间的推移,GPS技术的发展趋势将会更加科技化、网络化、集成化、智能化,能够让广大的用户得心应手,效率更高,将GPS运用到道路和桥梁的建设中,使施工更简便、更准确、更高效,竣工检查更公平,更有说服力,为我国的现代化建设提供新的动力。
参考文献
[1] 桑超杰.GPS技术在大型桥梁测量控制中应用探讨[J].中华民居(下旬刊),2014,9:250.
[2] 成桂静.GPS在工程测量中的应用[J].山西建筑,2013(1):335-357.
[3] 陈振伟.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2016,07:271.
[4] 张峰.GPS、RTK在高速公路工程测量技术中的应用分析[J].测绘与空间地理信息,2016,08:121~124.
[关键词]GPS技术;道路桥梁;工程测量;应用
中图分类号:U442 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)48-0335-01
1 GPS技术
在工程测量的过程中使用GPS技术能够有效的保证测量数据的完整性,具有非常广泛的应用。GPS技术能够有效的减少外界因素对工程测量带来的影响,降低气候对数据测量产生的影响,提高工程测量的准确度,保证工程测量数据的可靠性。GPS测量技术主要是通过地面控制以及用户设备形成的,使用者使用该技术对道路桥梁进行测量能够实现全天候全地形的工程测量,极大的满足了道路桥梁建设工程的实际需要,使得道路桥梁工程的施工组织管理和施工顺序能够得到有效的提升。
2 GPS技术在桥梁工程中应用的优势
在道路桥梁建设的过程中使GPS技术对工程进行测量,能够有效的保证工程的质量,GPS具有以下優势:第一,GPS的使用范围非常广泛。在实际的桥梁工程测量过程中,GPS技术不仅能够应用到工程地址条件测量,同时还可以对桥梁的高程度进行测量,保证道路桥梁施工的工作效率。第二,GPS技术在桥梁线路进行测量的时候,受到气候环境带来的影响较小,能够实现全天候的实时监测,有效地提高了道路桥梁工程测量的准确度和可靠性。第三,GPS在使用的过程中具有高强度的准确性、工程测量效率高等特点,GPS在实际的工程测量过程中,可以达到毫米级,保证了测量数据的准确性,可以有效的满足工程建设的需求,同时,借助相关的处理软件能够保证,能够使测量数据达到亚毫米级。第四,GPS在处理工程中成本很低,相对于传统的工程测量技术来讲,GPS的操作方式相对简单,在测量的过程中产生的成本较低,能够有效地降低工程测量的成本。
3 GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用
3.1 在道路桥梁测绘控制网中的应用
测绘控制网是道路桥梁工程的基础工作,其准确性直接影响到了道路桥梁工程测量工作质量。通常在测绘控制网中,精度要求较高的称为一级控制网。而这些一级控制网是作为测绘参照点存在的。为此,必须保证测绘控制网中高精度网控制坐标的精确性。较为常用的道路桥梁工程测绘工作方法是采用边角法。这种方法主要就是用测绘仪器控制导线,并进一步确定其它坐标位置,从而完成测绘控制网的构建。但是这种测绘方法的确定在于只能进行小范围的测绘工作。如果将其用于大范围的测绘工作,有可能会导致测绘精度偏差。但是利用GPS技术则能有效弥补这一不足,将测绘工作的精度提高到毫米范围。比较常用的GPS测量技术是载波相位静态差分技术。差分GPS定位是一种通过基准站进行分转、修改、定位的定位方式。其应用原理是采用载波的相位测量局域差分法、接收机和卫星观测历元之间求二次差两种差分计算出基线长度。而实时动态(RTK)定位技术也是其中一种载波相位差分技术,能够实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。与其它定位技术相比,PTK技术的精度更高、自动化程度也更高、数据处理简便、易操作等优点。比如勘测阶段的中桩测量等工作中。据有关数据表明,PTK技术的测量精度可达到10~30mm,这是其它测量技术无法达到的。最重要的是将PTK技术应用在公路测量中能够有效缩短工作周期。比如若用其进行地形测量,每小组每天完成0.8~1.5(km)3的地形测绘。由此可见,利用GPS技术开展道路桥梁工程定位工作是非常有必要的,既能保证高效率的测绘工作,也能提供更加准确的数据,从而为道路桥梁工程的施工奠定良好的基础。
3.2 变形监测
道路与桥梁工程的建设往往具有施工环境复杂、工程体量巨大、施工过程中不确定的因素众多等特点,造成测量控制过程也困难重重。如果测量的精度得不到很好的保证,工程的质量也将不可避免的受到影响。而GPS技术很好的解决了这个难题。将GPS系统与工程实体相连,对建筑内环境与外环境进行监测,当施工出现变动时,GPS会立即传送数据,施工和管理人员会及时的得到信息,立即采取针对性措施,进行适当的处理。GPS也可以对建筑物所处的环境进行监测,如路基边坡开裂、滑动,桥梁结构发生变形等,GPS会及时发送警报信号。这种技术不但保证了工程建设的安全,节省了不必要的费用,同时还提高了工程整体的质量。
3.3 GPS高程拟合计算
GPS高程拟合计算主要指的是利用GPS定位系统给出的各个空间点精确度的高差进行分析,然后利用平差求出GPS空间点的大地高度,然后再计算出各空间点高程的差异值,之后采用相关的计算公式计算出各空间点的正常高度。就目前情况看,因为各空间点的大地高度和高程异常值法进行准确地获取,使GPS高程测量没有办法得到准确的测量数据,控制点精确度在道路桥梁工程测量的过程中有着非常重要的作用,目前利用已经知道的是水准点,测量数据通过曲面拟合解析内插等方式计算出各空间点的高程度异常,通过相关的实验可以得知,相对平坦的地方进行道路桥梁建设,可以采GPS高程拟合计算,并取得良好的效果。GPS高程拟合计算方法已经被应用到道路桥梁建设的初期阶段和高程度测量的方面,并取得了一定的成果,但是因为现阶段GPS高程度测量的理论和方式还不够完善,在道路桥梁工程建设的过程中,高程精度测量还存在着一定的问题。
4 GPS技术在道路桥梁工程测量中的发展前景
随着我国经济的发展,道路桥梁工程的建设规模也在逐渐扩大。但是市场经济的发展必然会给道路桥梁测量工程增加难度。而且近年来高质量、高等级、结构复杂的道路桥梁工程越来越多。在科学技术发展的背景下,只有不断利用新技术提高道路桥梁工作的测量质量才能真正促进我国交通行业的发展。而GPS技术的产生和发展正为道路桥梁工程的测绘工作提供了可能。目前,GPS技术已经被广泛应用在道路桥梁工程测绘工作中,而且其精度高、适应性强的特点也极大地改变了道路桥工程测绘工作方式。尤其是对于一些地形复杂、环境恶劣的道路桥梁工程来说,应用GPS技术会更加方便、快捷。而且GPS技术不仅能进行全天候的精密定位能力,还具有很强的抗干扰性,能够保证道路桥梁工程测绘质量。在数字化、自动化等技术逐渐发展的背景下,GPS测绘工作会更加数字化,既能够进行数据采集、图形处理,也能够建立专业的地理信息数据库,为专业工作人员提供必要的数据依据。另外,GPS测绘工作也会更加集成化。如GPS接收器与电子全站仪、测量机器人集成,这种智能化的控制方式更能提高道路桥梁测量工程质量,即便是地形复杂、气候多变的环境也能够进行精确的测量,从而使我国道路桥梁网更加完善。
5 结论
随着时间的推移,GPS技术的发展趋势将会更加科技化、网络化、集成化、智能化,能够让广大的用户得心应手,效率更高,将GPS运用到道路和桥梁的建设中,使施工更简便、更准确、更高效,竣工检查更公平,更有说服力,为我国的现代化建设提供新的动力。
参考文献
[1] 桑超杰.GPS技术在大型桥梁测量控制中应用探讨[J].中华民居(下旬刊),2014,9:250.
[2] 成桂静.GPS在工程测量中的应用[J].山西建筑,2013(1):335-357.
[3] 陈振伟.GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2016,07:271.
[4] 张峰.GPS、RTK在高速公路工程测量技术中的应用分析[J].测绘与空间地理信息,2016,08:121~124.