隨著橋梁和測繪行業的發展,越來越多的高新技術應用到橋梁測繪工程中。GPS技術的應用不僅有效地提高了測繪效率,而且可以解決傳統測繪技術無法解決的問題。摘要:根據筆者多年的工作經驗,首先對GPS測繪技術進行了概述,然後對GPS技術的優勢和應用要點進行了分析和探討,並闡述了GPS技術在橋梁測繪工程中的應用。
橋梁工程規模大,耗時長,無法用常規的測量方法進行橋梁測繪。因此,必須利用GPS技術進行橋梁測繪作業,以解決常規水準測量無法解決的施工測量問題,保證橋梁工程的順利開展。
1GPS測繪技術綜述
GPS是GlobalPositioningSystem的縮寫,英文叫Globalpositioning System。該系統是美國國防部在20世紀70年代開發的衛星導航和定位系統,可用於民用和軍用目的。美國政府宣布該系統已於4月建立並投入運行,1995。該系統主要利用衛星實現定位和導航。與傳統的定位技術相比,該系統具有全天候、實時性、全球性、全能性和連續性的優點,以及突出的抗幹擾性能和嚴格的保密性。該系統的出現給全世界的導航技術和定位技術帶來了根本性的變革,在軍事和人們生產生活的各個領域都帶來了巨大的影響。
正是由於GPS定位系統的良好特性,它被廣泛應用於各種測量領域,包括城市測量、工程測量、大地測量、航空攝影測量等。,開啟了我國各項測繪業務的新篇章。GPS主要由空間衛星星座、地面監測站和用戶設備三部分組成。與常規測量方法相比,該系統具有測量精度高、站間不通視、觀測時間短、儀器操作簡單、全天候功能和提供三維坐標等優點。全球定位系統的衛星星座設計由24顆衛星組成(實際上目前經常維護27 ~ 32顆衛星)。它們分布在6個軌道上,間隔60°,傾角55°,每個軌道平面上均勻分布4顆衛星。這顆衛星的地面高度是20200公裏。
GPS重新分配的衛星星座,可以保證無論在哪個時間段、哪個位置,都能同時接收到4個或4個以上的衛星信號,實現即時定位觀測。差異是兩個或多個站之間的相對定位。圖1是差分GPS的示意圖。圖65的5438+0中的A點和B點可以在同壹時刻觀測同壹組至少4顆衛星。而A點作為已知點,可以通過數據鏈將原始信息傳輸給B點,從而可以準確確定B點的具體位置。全球定位系統(GPS)於20世紀80年代投入民用的各個領域,尤其是在測繪行業。同時,隨著各種測繪需求的不斷提高,傳統的三角測量方法已經不能滿足測繪行業的需求,全球定位系統的高效率、全天候、高精度等特點在測繪行業逐漸取得了非常顯著的效果。
2GPS技術在橋梁工程測量中的優勢
1)可以為橋梁測繪部門節省大量的財力、物力和人力。與傳統測繪技術相比,GPS具有更高的測量效率和更高的測量結果精度。在橋梁測繪作業中,在地形復雜的情況下,傳統的測量技術缺乏壹定的抗幹擾性,測量的可靠性相對較差。利用GPS技術,只需設置單個作業站即可在1500m範圍內進行測量,有效減少了監測站和測量人員的數量。2)采用傳統的測量技術容易造成測量誤差,必然導致橋梁工程的大返工,而GPS測繪技術可以有效解決這壹問題。通過建立3 ~ 4個1個單元的流動站,每個放樣點只需停留0.5s即可完成5 ~ 10 km的中線測量3)自動化程度更高,采用GPS測繪技術實現觀測和處理的高度自動化,可有效減少人工測量的誤差,提高測量成果的精度。
3GPS技術在橋梁測繪工程中的應用
在橋梁工程控制測量中,使用GPS是為了建立GPS控制網,其應用主要包括建立平面控制網和高程控制網。在橋梁GPS測圖作業中,GPS可以提供三維定位信息,可以有效解決橋梁跨河、跨海平面的問題。只要能獲得有壹定精度要求的測站異常高差,就可以將GPS點的大地高轉換成正常高,從而實現橋梁施工中的高程控制。GPS在橋梁施工控制測量中的應用,解決了海上高程控制測量和連續多跨跨海高程測量的難題,為跨江跨海施工提供了先進技術。
GPS控制網布設過程中,必須以橋梁勘測設計的要求和橋梁變形監測的需要為依據,嚴格遵循“整體控制、局部加密”的原則。在選擇控制點的位置時,必須綜合考慮橋梁施工的特點和需要,不僅要求控制點的位置在施工便道以外,滿足GPS測繪的要求,還要求盡量保證相鄰兩點之間的通視。例如,某大橋起點樁號為DK172+764.830,終點樁號為DK173+939.400,跨徑布置為:12-32m簡支梁+1-(40+64+40) m連續梁+65438。中心裏程:DK 173+352.115,橋梁總長1174.49 m..本橋簡支箱梁預制架設,連續梁采用懸臂澆築法施工。
本橋橋臺采用雙線矩形空心橋臺,橋臺頂部傾斜;橋墩1 ~ 11、16 ~ 33為實心墩,兩端為圓形;0號~ 34號墩為鉆孔樁,橋梁位於曲線上,雙線,線距4.6m,橋梁平面控制網采用GPS同步靜態觀測方式,采用大地四邊形或三角形同步圖形擴展方式布網,采用兩個公共測站實現相鄰同步環之間的連接,由約5個測站組成1同步環,每個同步環同步觀測1個周期,每個周期觀測不少於60min,其中
利用接收機提供的數據轉換軟件將GPS觀測數據轉換成標準的Rinex格式,然後選用徠卡LGO7.0軟件進行基線計算。基線計算符合要求後,輸出基線矢量文件,通視進行平差計算。水準觀測的主要技術要求嚴格按照規範執行,所有相關技術指標和限差均設置在數字水準儀中。在外業觀測過程中,通過儀器自帶的水準路線測量軟件系統實現實時檢查和提示。只要發現超標,就需要立即重新測量,以保證測量數據的準確可靠。平面高程測量完成後,測量成果應及時報送監理單位認可,認可後方可使用。
4結論
綜上所述,GPS精確定位技術具有全天候、高精度、實時性等諸多優點。在我國橋梁測繪中得到廣泛應用,取得了非常好的測繪成果,充分證明了GPS定位技術的測量優越性。今後,隨著科學技術的不斷發展,GPS技術將得到進壹步發展,應用範圍將更加廣泛,測量結果將更加精確,將在我國經濟建設、國防建設和科技進步的發展中發揮更大的作用。
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