道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用

畢圣

摘 要：GPS技術(shù)應(yīng)用提高了道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量的技術(shù)水平，確保了道路橋梁工程中的質(zhì)量，推動(dòng)了道路橋梁工程建設(shè)的快速發(fā)展，因此對(duì)GPS技術(shù)在道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要意義?；诖耍疚母攀隽薌PS技術(shù)測(cè)量，闡述了道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，對(duì)道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；測(cè)量；道路橋梁工程；優(yōu)勢(shì)；應(yīng)用

在道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量過(guò)程中，當(dāng)遇到地形較復(fù)雜且視野不夠開(kāi)闊的施工場(chǎng)地時(shí)，不僅阻礙合理安置測(cè)量?jī)x器，還會(huì)影響道路橋梁工程的施工進(jìn)度。而GPS技術(shù)在道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中應(yīng)用可以使上述問(wèn)題得到解決。以下就道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 GPS技術(shù)測(cè)量的概述

GPS技術(shù)（全球定位系統(tǒng)）作為一項(xiàng)重要的測(cè)量技術(shù)，其是由美國(guó)研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，GPS技術(shù)在道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中應(yīng)用發(fā)揮著重要作用，可以有效提高道路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中的測(cè)量數(shù)據(jù)，減少施工中出現(xiàn)的誤差。GPS技術(shù)主要是采用高軌測(cè)距，其基本觀測(cè)為觀測(cè)站至GPS衛(wèi)星之間的距離，主要采用兩種方式來(lái)獲取距離觀測(cè)量，即偽距測(cè)量和載波相位測(cè)量。偽距測(cè)量是指測(cè)量GPS衛(wèi)星所發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)用戶(hù)接收器所用的傳播時(shí)間，其測(cè)量定位速度非常快；而載波相位測(cè)量是測(cè)量有載波多普勒頻移的GPS衛(wèi)星載波信號(hào)和接收器所產(chǎn)生的參考載波信號(hào)之間的相位差，其測(cè)量定位精度很高。GPS定位則是通過(guò)4顆或以上的衛(wèi)星同時(shí)進(jìn)行偽距或相位測(cè)量，從而推算出接收機(jī)的三維位置。并且GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用特征主要表現(xiàn)為：⑴操作簡(jiǎn)便。GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度很高，目前GPS接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化，觀測(cè)人員只需將天線對(duì)中、整平，量取天線高，打開(kāi)電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)，利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)。而其他觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲，跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。⑵精確定位。通常紅外儀的測(cè)量精度為5mm+5ppm左右，而GPS的測(cè)量精度已經(jīng)能夠達(dá)到紅外儀水平。但GPS的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在遠(yuǎn)距離測(cè)量方面，距離越遠(yuǎn)，精度越高。⑶提供三維坐標(biāo)。GPS測(cè)量在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí)，可以精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。⑷自動(dòng)化。隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)如今這種技術(shù)已經(jīng)讓數(shù)據(jù)信號(hào)接收機(jī)越來(lái)越小，設(shè)備不斷改進(jìn)、優(yōu)化，已經(jīng)能夠方便測(cè)量人員攜帶。儀器觀測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，只需要采用相關(guān)軟件就能夠達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)的處理效果，自動(dòng)計(jì)算出三維坐標(biāo)。

2道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為：⑴道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量應(yīng)用GPS技術(shù)，解決了施工單位過(guò)去由于施工測(cè)量出現(xiàn)誤差造成的問(wèn)題，提高了道路橋梁工程施工的勘測(cè)精確度和勘測(cè)效率，同時(shí)也提高了對(duì)道路橋梁工程施工監(jiān)測(cè)工作的效率。一般在監(jiān)測(cè)工作中，建立以3-4人為一組的流動(dòng)站進(jìn)行施工作業(yè)，每個(gè)施工放樣點(diǎn)只需要停留1-2s可完成中線測(cè)量5-10km，同時(shí)可以在中線放樣監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行的同時(shí)將中樁抄平工作也一起完成。同時(shí)GPS技術(shù)在道路橋梁工程中的檢測(cè)覆蓋面較廣，包括道路橋梁測(cè)量的平面、縱面、橫面等，對(duì)道路橋梁工程監(jiān)理和施工的放樣監(jiān)測(cè)，工程完工后的測(cè)量，工程后期道路橋梁面養(yǎng)護(hù)中的測(cè)量等都是GPS技術(shù)涵蓋的內(nèi)容。GPS技術(shù)中的RTK定位技術(shù)可以更好的支持GPS技術(shù)在道路橋梁工程勘測(cè)、施工、養(yǎng)護(hù)和管理中的工作優(yōu)勢(shì)。⑵道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中應(yīng)用GPS技術(shù)，不需要站間通視，為道路橋梁工程施工單位節(jié)省了大量的人力和物力，同時(shí)在道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量工作中，GPS技術(shù)測(cè)量的精確度更高，施工作業(yè)效率快，節(jié)省施工單位在監(jiān)測(cè)上的費(fèi)用，GPS技術(shù)在使用方面更加靈活，同時(shí)具有較高的可靠性和抗干擾能力。例如：在道路橋梁工程施工地形比較普通的場(chǎng)地，且整體地形處于較高的地勢(shì)，利用GPS技術(shù)，只需要設(shè)置操作站一次就可以對(duì)方圓15公里的地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，極大的減少了道路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的設(shè)置數(shù)量和檢測(cè)的次數(shù)。

3道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用分析

以下結(jié)合高架橋工程為例，對(duì)道路橋梁控制測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析。

3.1道路橋梁工程放樣測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用分析。道路橋梁工程建設(shè)測(cè)量應(yīng)用GPS技術(shù)，還有一項(xiàng)重要的作用就是利用RTK—GPS測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋位的放樣測(cè)量。在實(shí)際的道路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行放樣測(cè)量，可以對(duì)施工位置進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)記，減少施工中出現(xiàn)的誤差。例如，在道路橋梁工程施工控制網(wǎng)絡(luò)中心的控制點(diǎn)中建立GPS參考站，設(shè)置2臺(tái)操作站進(jìn)行放樣測(cè)量，在控制器中對(duì)橋位的坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比和調(diào)整，保證施工橋位的正確性。利用這種方法，在實(shí)際的道路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，有效的減少了施工的誤差，提高了施工的精準(zhǔn)性，保證了施工的質(zhì)量。因此，這種方法在道路橋梁工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.2道路橋梁工程平面測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用分析。通常的高架橋工程建設(shè)過(guò)程中，地形條件主要是地勢(shì)起伏、高差大，對(duì)實(shí)際的施工造成了一定的影響。在進(jìn)行施工的平面測(cè)量的時(shí)候，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度要求就比較高。應(yīng)用GPS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工的平面測(cè)量，需要先在GPS施工控制網(wǎng)絡(luò)中，找出施工地形中不同的相對(duì)較高的分布點(diǎn)。這樣有利于對(duì)施工的情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和測(cè)量。

3.3道路橋梁工程高程控制測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用分析。在道路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，主要是因?yàn)镚PS具有較強(qiáng)的高度差優(yōu)勢(shì)，可以在不能直接進(jìn)行人工測(cè)量的時(shí)候，利用高度差進(jìn)行測(cè)量。而且，應(yīng)用GPS技術(shù)測(cè)量出的數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)度比較高，測(cè)量方法也比較簡(jiǎn)單，節(jié)約了大量的道路橋梁工程中的測(cè)量資源。GPS的分布比較廣泛，可以對(duì)施工的實(shí)際地形進(jìn)行全方位的測(cè)量，及時(shí)的對(duì)出現(xiàn)的誤差作出調(diào)整，可以保證施工質(zhì)量。例如，在本次高架橋施工過(guò)程中，因?yàn)榈叵喾矫娴脑颍贿m合直接進(jìn)行測(cè)量。因此，需要應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行高程控制測(cè)量。根據(jù)地形的影響，可以把地形改正的曲面擬合法誤差設(shè)置為±8mm，設(shè)置外部的符合精度為±7mm，確保所有的測(cè)量數(shù)值誤差都處于規(guī)定的范圍內(nèi)，可以提高測(cè)量的精度，從而保證工程質(zhì)量。

3.4道路橋梁工程線道橫斷面與縱斷面測(cè)量中的GPS技術(shù)應(yīng)用分析。在道路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，確定道路中線后，通過(guò)利用中線樁點(diǎn)坐標(biāo)和繪圖軟件來(lái)給出道線橫斷面及各樁點(diǎn)的縱斷面。由于所有使用的數(shù)據(jù)都是利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GPS技術(shù)在測(cè)繪地形圖時(shí)所采集而來(lái)，所以勿需再去現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量橫、縱斷面，從而大大提高了工作效率，減少外業(yè)工作量。此外，如果還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)斷面進(jìn)行測(cè)量，也可以采用動(dòng)態(tài)GPS進(jìn)行定位測(cè)量。在此項(xiàng)測(cè)量過(guò)程中，GPS測(cè)量技術(shù)與傳統(tǒng)測(cè)量方法相比較，其效率、精度、實(shí)用和經(jīng)濟(jì)等各方面都具有很明顯的優(yōu)勢(shì)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，GPS測(cè)量技術(shù)具有精確度高、速度快、節(jié)省人力成本等各方面優(yōu)勢(shì)，其技術(shù)已普遍應(yīng)用于我國(guó)道路橋梁測(cè)量，大大降低了人力、物力和財(cái)力，從而有效的促進(jìn)我國(guó)道路橋梁行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

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