GPS技術(shù)在大型橋梁測量中的應(yīng)用探究

■劉清山

（浙江省水利水電勘測設(shè)計院 浙江杭州310000）

GPS技術(shù)在大型橋梁測量中的應(yīng)用探究

■劉清山

（浙江省水利水電勘測設(shè)計院 浙江杭州310000）

近年來，我國的交通事業(yè)獲得了較為快速的發(fā)展，越來越多的大型橋梁得到了建設(shè)。而在橋梁建設(shè)、實(shí)際運(yùn)行的過程中，對于橋梁的測量可以說是非常重要的一項(xiàng)工作。在本文中，將就GPS技術(shù)在大型橋梁測量中的應(yīng)用進(jìn)行一定的研究與分析。

GPS技術(shù)大型橋梁測量應(yīng)用

1　引言

在大型橋梁建設(shè)、運(yùn)行中，對于橋梁的測量可以說是一項(xiàng)工作量較大、流程較為繁瑣的工作，人們在開展該項(xiàng)工作的同時也在不斷的尋找新的技術(shù)來起到提升測量效率、簡化操作流程的效果。對于GPS技術(shù)來說，其是一種具有高精度、低成本以及全天候定位的基礎(chǔ)，非常適合應(yīng)用在大型橋梁的測量工作中。

2　 GPS概述

2.1GPS技術(shù)原理

GPS技術(shù)，也稱作全球定位系統(tǒng)，由地面監(jiān)控、用戶接收以及空間這三部分組成。在該系統(tǒng)中，具有24顆時鐘操控測距信號廣播定時衛(wèi)星，每一顆衛(wèi)星操控時鐘在時間上都會和GPS內(nèi)部系統(tǒng)保持同步性，每個用戶接收機(jī)上的時鐘和內(nèi)部系統(tǒng)時間也保持同步性，當(dāng)衛(wèi)星發(fā)射出的含有定時信息的測距信號被用戶接收機(jī)接收到后，內(nèi)部系統(tǒng)會自動計算信號到達(dá)時間，再根據(jù)相關(guān)公式即可計算出衛(wèi)星與用戶間的距離。在測量過程中，用戶始終被視為在以衛(wèi)星為球心的球面某點(diǎn)上，可以使用多顆衛(wèi)星將用戶定位到不同的球面，并根據(jù)不同的球形相交的點(diǎn)和其他輔助信息來準(zhǔn)確定位用戶的具體位置。

2.2GPS技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

GPS全球定位系統(tǒng)最初應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，隨著科技的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)開始廣泛應(yīng)用到航空航天、陸地、海洋各個領(lǐng)域，逐漸成為了各個行業(yè)日常工作中不可或缺的重要技術(shù)，GPS技術(shù)精確性較高，測定目標(biāo)所需時間較短，各觀測站間無需通視，可以使定位的地理三維坐標(biāo)更準(zhǔn)確更立體化，當(dāng)前GPS技術(shù)在消費(fèi)者市場發(fā)展勢頭良好，前景廣闊，該技術(shù)己成為現(xiàn)代社會的重要信息來源和國家基礎(chǔ)設(shè)施。

2.3GPS技術(shù)優(yōu)勢

GPS靜態(tài)定位技術(shù)相對于傳統(tǒng)三角測量方法來說，有精度高、效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于測量控制中。GPS作業(yè)方式采用靜態(tài)相對定位模式，根據(jù)技術(shù)要求、衛(wèi)星可見性預(yù)報表、周圍環(huán)境、交通等情況對觀具體觀測要求進(jìn)行制定。

3　 GPS在大型橋梁測量中的優(yōu)勢

3.1操作方便

GPS技術(shù)設(shè)備具有著操作簡單、自動化水平高的特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用在大型橋梁測量工作中。通過該技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效對架設(shè)設(shè)備的測量范圍進(jìn)行增加，且能夠在應(yīng)用中有效的降低橋梁測量工作人員的工作時間以及工作強(qiáng)度，在降低人力成本、工作負(fù)擔(dān)的基礎(chǔ)上提升測量工作效率。在實(shí)際對該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時，工作人員的操作任務(wù)也較為簡單，主要內(nèi)容為對移動站以及基站進(jìn)行架設(shè)、對不同儀器設(shè)備進(jìn)行連接、對地面同基站間高度距離進(jìn)行測量、對相關(guān)儀器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置等，而該技術(shù)所具有的自動搜索功能，則能夠以自動的方式實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)站、移動站以及衛(wèi)星信號間的高效連接。

3.2測站無需通視

在GPS技術(shù)中，其能夠?qū)鹘y(tǒng)橋梁測量方式中所存在的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行較好的解決，在對測站之間、測點(diǎn)同測站間的通視進(jìn)行了良好的實(shí)現(xiàn)，以此有效的提升了橋梁測量工作質(zhì)量。在移動站與基站之間，能夠以電波信號為基礎(chǔ)對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，以此對數(shù)據(jù)放樣、采集工作的靈活性進(jìn)行了較好地提升。此外，在對測站進(jìn)行設(shè)置時，也需要選擇上空開闊的區(qū)域進(jìn)行設(shè)置，以此保證設(shè)備能夠正常接收到GPS數(shù)據(jù)信號。

3.3測量結(jié)果可靠

在GPS技術(shù)中，其通過自動化設(shè)備的應(yīng)用對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與記錄，在整個測量工作中，完全是由微電子技術(shù)以及微電腦技術(shù)對該項(xiàng)工作進(jìn)行控制，能夠有效避免在實(shí)際對數(shù)據(jù)采集時因人工發(fā)方式記錄、數(shù)據(jù)讀取等可能引起的誤差，也能夠有效避免因自然環(huán)境影響如風(fēng)、雨天氣等可能對測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差。通過在大型橋梁中對該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠有效的擴(kuò)大測量范圍，且所受到的環(huán)境影響也較小，并以此使測量結(jié)果具有著較高的可靠性。

4　 GPS技術(shù)在大型橋梁測量中的應(yīng)用

4.1邊線放樣與橋梁中線中的應(yīng)用

在該項(xiàng)工作中，需要設(shè)計單位在完成橋梁縱橫斷面設(shè)計之后進(jìn)行再一次的放樣與審核工作，在具體放樣前，需要做好相關(guān)工作的準(zhǔn)備，在對基準(zhǔn)站進(jìn)行架設(shè)之后對移動站與發(fā)射電臺進(jìn)行連接，在兩者實(shí)現(xiàn)自動連接之后再對導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行校對，最后對之前已經(jīng)輸入完畢的路線曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)出。在這部分準(zhǔn)備工作完成之后，則可以正式對樁位開展放樣工作。在手薄屏幕所顯示的點(diǎn)同實(shí)際桿位一致時，工作人員僅僅需要在桿位位置打樁寫號就能夠較好的完成了一個位置的放樣。而如果經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)放樣點(diǎn)沒有顯示在中線位置，工作人員則可以將該點(diǎn)坐標(biāo)輸入到手薄設(shè)備之中。同時，在以該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行放樣時，工作人員在完成一點(diǎn)放樣后則能夠?qū)?shí)際高度進(jìn)行獲得，且不同放樣點(diǎn)之間也具有著較為獨(dú)立的特征，能夠在有效避免累計誤差出現(xiàn)的基礎(chǔ)上使橋梁測量工作的水平與質(zhì)量能夠得到提升。

4.2在橋梁橫斷面測量中的應(yīng)用

在以GPS技術(shù)對橋梁中線、邊線的放樣工作之后，則需要對橋梁橫斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，以此對工程所需的填挖方量進(jìn)行計算。在以往傳統(tǒng)測量方式中，在對樁號橫斷面進(jìn)行測量時往往會具有著較大的難度，而通過GPS技術(shù)的應(yīng)用，工作人員在不來到測量現(xiàn)場的情況下、僅僅通過之前所測得的中線樁點(diǎn)坐標(biāo)在通過繪圖軟件計算后則能夠?qū)蛄旱目v橫斷面進(jìn)行測量，并能夠保證不同樁點(diǎn)橫斷面的準(zhǔn)確性，不僅大大縮短了數(shù)據(jù)采集時間，降低了工作人員的工作負(fù)擔(dān)，減少了工作人員在外作業(yè)時間，改善了工作狀況，提高了測量工作效率，提高了測量的準(zhǔn)確度、精度、實(shí)用度，還具有著非常好的實(shí)用性以及經(jīng)濟(jì)性。

5　結(jié)束語

在我國現(xiàn)今大型橋梁建設(shè)中，測量是非常重要的一項(xiàng)工作。在上文中，我們對GPS技術(shù)在大型橋梁測量中的應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究與分析，需要在實(shí)際測量工作中能夠把握技術(shù)重點(diǎn)，通過對該技術(shù)的良好應(yīng)用精確、高效的完成測量工作。

[1]蔣思君.應(yīng)用GPS的大型橋梁控制測量技術(shù)研究 [J].科技資訊.2010(10)：90-91.

[2]李振社,胡耀鋒.基于GPS技術(shù)的某橋梁控制測量實(shí)施流程研究 [J].科技資訊.2010 (14)：60-60.

[3]孟海霞.淺談極坐標(biāo)法在橋梁測量中的應(yīng)用 [J].科技風(fēng).2010(01)：105-106.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-234-1

劉清山（1981～），男，本科，工程師，研究方向?yàn)闃蛄簻y量。