大型橋梁變形監(jiān)測(cè)組織和實(shí)施

(成都理工大學(xué)　四川　成都　610051)

本論文主要的研究?jī)?nèi)容是大型橋梁變形監(jiān)測(cè)組織和實(shí)施，從GPS技術(shù)和近景攝影測(cè)量技術(shù)在橋梁變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用出發(fā)，簡(jiǎn)要的闡述了近景攝影測(cè)量技術(shù)以及全球定位系統(tǒng)技術(shù)的概念以及這兩種技術(shù)在橋梁變形監(jiān)測(cè)中的優(yōu)缺點(diǎn)。

一、GPS監(jiān)測(cè)組織實(shí)施方法

由于全球定位系統(tǒng)的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)已經(jīng)得到了巨大的發(fā)展在橋梁變形監(jiān)測(cè)中，雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)全球定位系統(tǒng)監(jiān)測(cè)橋梁的運(yùn)用已經(jīng)很熟練，但它還仍處于一個(gè)發(fā)展和完善的階段。分析研究全球定位系統(tǒng)技術(shù)在大型橋梁變形監(jiān)測(cè)組織和實(shí)施的方法。

對(duì)GPS監(jiān)測(cè)組織和實(shí)施的方法分為以下幾個(gè)方面：

(1)大橋索塔GPS動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

大型橋梁一般地處湖面上，湖邊自然條件復(fù)雜，春秋時(shí)節(jié)湖面常有大霧，寬廣的湖面更是給測(cè)量工作帶來了極大的挑站，全球定位系統(tǒng)在橋梁監(jiān)測(cè)中的諸多優(yōu)點(diǎn)相對(duì)于傳統(tǒng)的變形監(jiān)測(cè)技術(shù)，致使測(cè)量員們更加青睞于GPS技術(shù)全球定位系統(tǒng)有許多吸引他們的優(yōu)點(diǎn)，例如，對(duì)于通視要求不高，能獲得高精度點(diǎn)位信息而且自動(dòng)化程度高大大縮短了測(cè)量人員的工作力度，因此國(guó)內(nèi)許多大型橋梁監(jiān)測(cè)已經(jīng)很好的運(yùn)用了GPS技術(shù)。

結(jié)合待測(cè)橋梁的實(shí)際情況，從現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，詳細(xì)分析了監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要求從功能、技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)性三方面考慮，提出了具體的實(shí)施監(jiān)測(cè)方案，包括軟件和硬件組成，對(duì)點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案的選擇和實(shí)施，建立在大橋索塔動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的全球定位系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)適用，實(shí)現(xiàn)塔和實(shí)時(shí)監(jiān)控的自動(dòng)化

(2)GPS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理分析

因?yàn)榇髽蛩魉^高，湖面上風(fēng)又比較大致使其容易發(fā)生形變。這些形變大致分為長(zhǎng)周期形變和短周期形變兩類。又對(duì)不同周期的形變進(jìn)行不同的研究分析，又可分為數(shù)據(jù)的預(yù)處理、索塔動(dòng)態(tài)特性分析以及變形特征提取。

二、近景攝影測(cè)量橋梁監(jiān)測(cè)組織和實(shí)施

這次實(shí)習(xí)采集的照片所使用的相機(jī)是尼康的，尼康相機(jī)是一款高性能能更好的獲取所需要的信息。

為了能更好的獲取點(diǎn)位信息，將遵循一些野外作業(yè)的規(guī)則：

(1)選擇合適的拍攝角度。軟件測(cè)試對(duì)象的數(shù)量實(shí)際上是一個(gè)消除或減少錯(cuò)誤，從而提高了過程的精度，如果軟件不能正確識(shí)別相機(jī)位置，那么它會(huì)給錯(cuò)誤的三維點(diǎn)坐標(biāo)。在拍攝2張照片時(shí)就同一物體，盡可能使光線接近90度角，此外，不在同一點(diǎn)上對(duì)物體的多幅圖像的攝取。

(2)至少拍攝三個(gè)同一個(gè)對(duì)象的拍攝圖片，嘗試使三個(gè)照片包含所有功能點(diǎn)。如果對(duì)精度要求較高，所以有必要采取四個(gè)或多個(gè)包含所有的特征點(diǎn)的圖像。在軟件測(cè)量過程中，如果相機(jī)的定位更準(zhǔn)確，但在照片中沒有準(zhǔn)確找到特征點(diǎn)，那么點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)誤差。為了解決這個(gè)問題，我們需要至少三個(gè)點(diǎn)來包含圖片的特征點(diǎn)匹配。

(3)。攝照片中的目標(biāo)點(diǎn)之間的距離測(cè)量。在三維建模過程中，將使用值的距離。盡可能采取的最大距離的目標(biāo)，寫下來的價(jià)值的使用。請(qǐng)注意，確定的2個(gè)目標(biāo)的選擇應(yīng)該是比較容易的照片。

在上述的野外作業(yè)規(guī)則上，考慮到橋梁所處的周圍環(huán)境比較惡劣，為了獲得更高精度的數(shù)據(jù)和信息，應(yīng)多角度獲取各個(gè)點(diǎn)位照片，同時(shí)使用三腳架固定攝像機(jī)和快門來減少相機(jī)抖動(dòng)造成的誤差。

結(jié)語(yǔ)

大型橋梁的橋梁工程是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，橋梁的變形監(jiān)測(cè)工程的目的是在于根據(jù)監(jiān)測(cè)所獲得的數(shù)據(jù)對(duì)橋梁的變形進(jìn)行幾何數(shù)據(jù)分析，然后給予工程變形合理的物理解釋，再建立預(yù)警模型，對(duì)橋梁的安全性和穩(wěn)定性作出正確的預(yù)測(cè)，保證橋梁工程的正常運(yùn)營(yíng)，預(yù)防各種事故的發(fā)生。本篇論文主要是介紹GPS技術(shù)在橋梁檢測(cè)方面的應(yīng)用，但是本人條件和資質(zhì)有限，存在著非常多的不足之處，需要做出進(jìn)一步的鉆研工作，由于工程條件有限，我們只用了GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，沒能結(jié)合現(xiàn)在的一些較為主流的研究方法，建立綜合的研究系統(tǒng)，例如結(jié)合攝影測(cè)量手段。