GPS技术在大型桥梁测量控制中的应用

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GPS技术在大型桥梁测量控制中的应用
摘要:随着科技的不断进步,大型桥梁建设中被引入GPS技术进行测量控制,是引导桥梁测量工程走向自动化、数字化和信息化的重要技术。

GPS技术的发展规模越来越大,已被广泛应用于各种建设项目中,因此其作用也越来越突出。

本文就GPS技术在大型桥梁测量控制中的应用现状进行分析,就其各项特征进行探讨,为桥梁测量控制提供一些参考意见。

关键词:GPS技术大型桥梁测量控制
近年来,在我国交通事业蓬勃发展的背景下,大型桥梁建设也逐渐走向了一个全新的时代。

不同地形地貌上修建起了跨越大江南北的桥梁,这不仅是我国主要的交通枢纽,更是象征国家发展状况的重要工程建设。

目前,GPS技术已经渗透到了交通、测绘、水利甚至军事上面,随着技术的日渐成熟,GPS技术被使用在大型桥梁测量控制中已经是必然的趋势了。

一、GPS技术在大型桥梁工程中的应用情况。

1、GPS相对静态定位。

GPS技术中,相对静态定位是一种很成本低、精度高且效率高的精密定位模式,目前主要被应用于大型桥梁的平面控制测量、变形监测等环节中。

所谓相对静态定位,简单的说就是将两台或者两台以上的GPS接收机安放在几个固定的监测站上进行同步观测,目的是得到监测站点间基线向量。

GPS相对静态定位测量技术和快速静态相对定位测量技术很早就被用在大型跨海桥梁测量工程的定位中,其在工程中发挥了不可替代的作用,是解决长距离施工中保证测量精确性的重要技术。

2、GPS实时动态差分定位。

在利用GPS技术进行动态测量时,利用GPS实时动态差分定位来进行,其工作内容主要是将一个安装有GPS信号接收机的运动载体,和安装有GPS接收器的基准站同时来跟踪一颗卫星的状态,利用实时差分处理技术来确定这个运动载体的运行轨迹,还要保持精确度在1m内的测量技术。

在实际桥梁建设工程中,可以利用GPS实时动态差分测量技术配合使用数字回声测探技术,保证桥梁施工范围内的水下地形图绘制快速、高校、准确。

这项技术不仅解决了水下地形图
绘制难的问题,同时还可以利用来进行水下地质钻探工作,水流流向测量等等有精密要求的工作。

3、RTK技术。

如果利用GPS静态定位测量、快速静态或者动态测量等技术进行厘米级精度测量时,必须要进行后期的实行解算,但如果在后期解算不方便的工程中,就不能保证测量的精确度。

因此,出现了RTK技术,其能在条件比较恶劣的工程环境下及时测量及时得到定位厘米级精确度要求,其工作原理是通过载波相位动态实时差分法,不仅提高了工程的地形测绘的作业效率,更是完成了一定的精确度要求。

在目前的很多大型桥梁施工中,RTK技术除了可以实时提供精确的测量结果外,还能解决宽海域中的桩基施工定位测量工作,其重要性不言而喻。

4、GPS高程测量。

在实际测量工作中,GPS通过平差法可以得到各GPS点的大地高,在利用各GPS点的高程异常值,通过一些公式算法得出正常高。

但因其无法准确的获取各点的大地高与高程异常值,所以导致精确度相对较低。

对于大型桥梁工程测量来说,对于控制点的精度要求比较高,因此需要特别注意高程异常值的精确度,目前,我国在大型桥梁测量中使用的高程异常测量方法主要是通过对测量区内的已知水准点,使用解析内插与曲面拟合等方式来确定测量区内的似大地水准面来求出高程异常值。

二、GPS技术在大型桥梁测量的应用分析。

1、前面说到,GPS对于桥梁测绘中的高程测量精度比较低,一旦遇到地形比较复杂,起伏比较大的测量工作,GPS接收器的接收效果影响就比较大,高程拟合的精确度只能达到四等水准,完全不能满足桥梁的精确度要求。

另外,桥梁工程测量要求控制点间的精确要高,通过高程控制网中的一个已知点的高程值作为起算基础,利用高程GPS拟合方法将一边的水准点高程传递给另一边。

2、在桥梁施工或者变形检测中,GPS技术会受到很多因素的影响。

①相对于比较复杂的地形条件来说,多少会影响GPS信号接收器接收信号的效果。

一些物质或者障碍物会形成明显的干扰或者遮挡,因此能观测的卫星数量就变少,形成的几何图形也相对变小。

②路径太多会影响施工中的GPS定位精度。

③一旦在施工干扰比较大,GPS信号接收不理想的情况下,定位的精确度和观测时间会
产生矛盾。

④目前还难以实现GPS实时连续监测系统。

因此,我们可以采取性能较为稳定可靠、能有效减弱多路径干扰的信号接收器设备,选择科学、合理的改进措施和施工方案,一方面为GPS测量提供有利的观测条件,另一方面结合传统地面测量的技术,互优互补,建立起地面伪距观测设备来获取伪距观测值,有效改善卫星集合图形的强度,从而达到测量的精确度要求。

3、RTK技术现已被广泛运用在各项工程测量中,在大型桥梁测量中用于桥址定线和数字地形测绘。

因此,就需要加大研究这门技术以建立起符合要求的数字测图软件,全面的发挥出GPS技术的优势,充分体现GPS数字化、自动化测量的特点。

4、大型桥梁测量的特点不仅要求测量范围小,要求进度高,遇到的地形更是地物较多,交通干扰大等等地形。

目前,GPS系统自身还存在很多的不足,因此,在很多特殊条件下,卫星的信号会受到阻碍和干扰,GPS接收器接收的信号就会弱化,所以GPS技术还不能完全取代传统的地面测量技术。

结语:总之,GPS技术自从被引入工程建设后,就一直在不断的进行开发和完善,目前也已经逐渐进入了大型桥梁测量工作中。

其在桥梁测量中不仅实现了快速、准确的高难度测量工作,更是实现测绘工作解放人力的重要措施。

同时,GPS技术还存在很多不足,在未来的探究道路上,还需要我们不断进行分析探究,结合实际施工测量难处,采用合理改进措施,不断解决不足之处,为GPS技术不断发展打下基础。

参考文献:
[1]郑冲. 深度探讨GPS技术在大型桥梁测量中的应用方法[J]. 科技资讯,2010,13:116.
[2]张向宇. GPS测量在桥梁控制网测设中的应用[J]. 甘肃科技,2014,02:95-97.
[3]魏芳菲,刘成林,郭杭. GPS技术在大型桥梁变形监测中的应用[J]. 工程勘察,2009,05:53-55+59.
[4]刘梦微. 基于GPS的桥梁变形监测应用研究[D].东华理工大学,2013.。