現(xiàn)代橋梁工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用分析

歐陽勇

昆明市東川區(qū)地方公路管理段

現(xiàn)代橋梁工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用分析

歐陽勇

昆明市東川區(qū)地方公路管理段

GPS測量技術(shù)由于具備精度高、易操作、效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，已然成為現(xiàn)階段工程測量中作為關(guān)鍵的技術(shù)手段之一，已經(jīng)獲得了非常廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代橋梁的工程測量中，GPS技術(shù)的應(yīng)用極大推動了橋梁工程建設(shè)，隨著現(xiàn)代定位技術(shù)發(fā)展，GPS定位測量中存在的弊端也將逐步得到克服，在橋梁測量中的應(yīng)用也將更加深入，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對其的研究非常有必要?；诖吮疚姆治隽爽F(xiàn)代橋梁工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用。

現(xiàn)代橋梁工程；測量；GPS技術(shù)；應(yīng)用

1 GPS技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 定位精確度高

經(jīng)過實踐證明，GPS的定位的精確度較高，其可以精確到50千米以內(nèi)，比傳統(tǒng)測量技術(shù)的精確度高很多。而隨著探測深度的下降，其定位精度會有所提高。尤其是在300－1500米的的深度中，其定位的平均誤差小于1mm。GPS的定位精度如果能夠達(dá)到厘米級別則就可以基本符合工程的標(biāo)準(zhǔn)。而且未來GPS的精度會進(jìn)一步提高。

1.2 操作簡單

目前GPS測量技術(shù)已經(jīng)基本上實現(xiàn)自動化，操作時，大多只需要工作人員啟動操作按鈕，就可以自動進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和整理，還可以自行對儀器設(shè)備進(jìn)行檢測其是否處于正常的工作狀態(tài)，如有異常，會立馬發(fā)出警報，操作人員就會第一時間內(nèi)趕到測量現(xiàn)場。

1.3 功能性強(qiáng)，用途廣泛

GPS測量技術(shù)不僅能夠為用戶提供精確地動態(tài)物體的三維位置，還能夠提供一些詳細(xì)的時間信息。它具有較強(qiáng)的功能性，既可以在一個領(lǐng)域里縱深發(fā)展，又可以在不同的領(lǐng)域里被廣泛運(yùn)用，比如它可以用來作為導(dǎo)航和測量，也可以用來測量時間和速度。它被廣泛應(yīng)用到海、陸、空等領(lǐng)域，也在大地測量、地質(zhì)測量等方面表現(xiàn)出優(yōu)勢，有利于技術(shù)人員及時掌握測量的變化，做好應(yīng)急準(zhǔn)備。

2 技術(shù)運(yùn)用在橋梁建設(shè)中的優(yōu)勢分析

2.1 擺脫了天氣因素的限制

對于陰雨天氣或者惡劣環(huán)境來說，一般的建筑工程測量都難以正常開展工作。但是這種新型的GPS接收機(jī)實現(xiàn)了強(qiáng)大的抗干擾能力，GPS測量技術(shù)也擺脫了歷史上的這種困境。除去了障礙物的因素，GPS定位技術(shù)就能夠任何時候任何地點(diǎn)在地球上觀測到超過四顆衛(wèi)星進(jìn)行測量，特別是北斗衛(wèi)星系統(tǒng)和CLONASS系統(tǒng)運(yùn)作之后，GPS測量技術(shù)也擺脫了從前的看天測量模式。

2.2 排除了通視的障礙問題

傳統(tǒng)利用三角網(wǎng)法進(jìn)行測量，這種方法對于控制點(diǎn)的通視要求是相對較高的，另外對于布點(diǎn)的優(yōu)化也是一件比較困難的工作。利用GPS方法進(jìn)行控制測量的話，需要確保必要點(diǎn)互相通視的前提下，在更加合適的地方選擇好點(diǎn)位，進(jìn)一步將基準(zhǔn)網(wǎng)的質(zhì)量提高。對于RTK測量來說，通視是其中優(yōu)點(diǎn)比較明顯的技術(shù)，盡管部分非關(guān)鍵點(diǎn)遭到破壞，但是測量工作也能正常開展。

2.3 性價比比較高

以前級別比較高的橋梁測量，結(jié)合全站儀的高精度，以便更好地完成測量工作和通視要求的測量者是比較高的。目前，全球定位系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，從價格的角度來看，全球定位系統(tǒng)接收機(jī)的價格低于傳統(tǒng)儀器的價格。但是更多情況下GPS測量精度要比全站儀可靠，其作業(yè)效率更加讓人滿意。GPS接受機(jī)也在施工單位中廣泛應(yīng)用開來，用其來引導(dǎo)施工作業(yè)，一方面可以加快施工進(jìn)度，另一方面還能夠提高測量的精度，防止高人力成本的消耗，這也是技術(shù)高性價比優(yōu)勢的一種體現(xiàn)。

3 現(xiàn)代橋梁工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用

3.1 GPS技術(shù)在橋梁施工控制網(wǎng)中的應(yīng)用

控制網(wǎng)的設(shè)置，需要先在圖紙上設(shè)計 GPS 控制點(diǎn)，再到實地勘探選點(diǎn)。觀測點(diǎn)設(shè)置時為了確保觀測質(zhì)量必須減弱信號干擾，保證GPS 控制點(diǎn)能正常接收衛(wèi)星信號，因此控制點(diǎn)需要設(shè)置在開闊地帶，盡可能避開高壓線和密林，確保觀測點(diǎn)上空開闊空曠，控制點(diǎn)周圍不能有強(qiáng)反射面，減少多路徑效應(yīng)，控制點(diǎn)需布置在穩(wěn)固且適合長期保存的地方，控制點(diǎn)至少保持與兩個方向的通視，重視控制點(diǎn)和放樣建筑物的幾何圖形強(qiáng)度，滿足公路施工放樣需要，控制點(diǎn)設(shè)置也需要考慮到日后的長遠(yuǎn)發(fā)展，控制點(diǎn)設(shè)計應(yīng)避免出現(xiàn)支點(diǎn)，確保橋梁控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和可靠度。

3.2 GPS技術(shù)在橋梁工程變形監(jiān)測中的應(yīng)用

橋梁工程在實際的使用過程中，會受到一些外部因素的影響，使得橋梁發(fā)生地基沉降、變形或傾斜的情況。因此，需要加強(qiáng)對橋梁工程的變形監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)變形情況，需要及時的采用控制措施，促使橋梁的安全性和穩(wěn)定性能夠得到控制。傳統(tǒng)的橋梁變形監(jiān)測，會受到一些外部因素的影響，使得變形監(jiān)測的質(zhì)量不能達(dá)到預(yù)期的效果，使得一些細(xì)小的變化不能得到及時的風(fēng)險，導(dǎo)致安全隱患的發(fā)生。通過GPS技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對橋梁變形的監(jiān)測，配合高精度GPS監(jiān)測網(wǎng)，將檢測精度控制在毫米級，有效的對橋梁工程的細(xì)小變形進(jìn)行檢測。而且，GPS技術(shù)的應(yīng)用，還能使得橋梁工程變形監(jiān)測的更為簡單實用。

3.3 GPS-RTK技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用

GPS實時的動態(tài)差分的定位測量(Real-time kinematic，簡稱RTK)的原理是兩臺GPS接收機(jī)同時作業(yè)，一臺固定不動一臺實時移動，兩臺機(jī)器之間通過即時的數(shù)據(jù)交流而獲得的一種快速、精確定位方式。根據(jù)經(jīng)驗，這種作業(yè)方式可以輕松獲得厘米級的測量精度。利用這種技術(shù)可以進(jìn)行橋梁水下地形測量、橋梁鉆孔放樣、橋梁施工定位等技術(shù)應(yīng)用。在這個技術(shù)應(yīng)用之前，一般的定位方法有經(jīng)緯儀交會發(fā)、全站儀跟蹤目標(biāo)法、信標(biāo)機(jī)施測法等。但上述方法都存在定位精度不高、定位效率低及難以定位的問題?？梢哉f在當(dāng)前的橋梁施工中，RTK 應(yīng)用是最為廣泛的，也是最有效率、最可靠的定位方法。

總之，GPS是全球定位系統(tǒng)，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動下，GPS全球定位系統(tǒng)發(fā)展迅速，測量技術(shù)也日益完善，在工程測量中發(fā)揮著重要的作用，本文分析了現(xiàn)代橋梁工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用，以期提供一些借鑒。

[1] 張安洋.淺談工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，12：11.

[2]林建洪.淺談GPS在現(xiàn)代工程測量中的應(yīng)用[J].門窗，2012，（08）：104，107．

[3] 傅文英.工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用分析[J].新疆有色金屬，2010，S1：72-73.