GPS技术在大型桥梁测量中的应用探究

2016-04-14刘清山

地球 2016年2期

关键词：横断面卫星桥梁

■刘清山

（浙江省水利水电勘测设计院浙江杭州310000）

GPS技术在大型桥梁测量中的应用探究

■刘清山

（浙江省水利水电勘测设计院浙江杭州310000）

近年来，我国的交通事业获得了较为快速的发展，越来越多的大型桥梁得到了建设。而在桥梁建设、实际运行的过程中，对于桥梁的测量可以说是非常重要的一项工作。在本文中，将就GPS技术在大型桥梁测量中的应用进行一定的研究与分析。

GPS技术大型桥梁测量应用

1　引言

在大型桥梁建设、运行中，对于桥梁的测量可以说是一项工作量较大、流程较为繁琐的工作，人们在开展该项工作的同时也在不断的寻找新的技术来起到提升测量效率、简化操作流程的效果。对于GPS技术来说，其是一种具有高精度、低成本以及全天候定位的基础，非常适合应用在大型桥梁的测量工作中。

2　 GPS概述

2.1GPS技术原理

GPS技术，也称作全球定位系统，由地面监控、用户接收以及空间这三部分组成。在该系统中，具有24颗时钟操控测距信号广播定时卫星，每一颗卫星操控时钟在时间上都会和GPS内部系统保持同步性，每个用户接收机上的时钟和内部系统时间也保持同步性，当卫星发射出的含有定时信息的测距信号被用户接收机接收到后，内部系统会自动计算信号到达时间，再根据相关公式即可计算出卫星与用户间的距离。在测量过程中，用户始终被视为在以卫星为球心的球面某点上，可以使用多颗卫星将用户定位到不同的球面，并根据不同的球形相交的点和其他辅助信息来准确定位用户的具体位置。

2.2GPS技术应用现状

GPS全球定位系统最初应用于军事领域，随着科技的不断发展，GPS技术开始广泛应用到航空航天、陆地、海洋各个领域，逐渐成为了各个行业日常工作中不可或缺的重要技术，GPS技术精确性较高，测定目标所需时间较短，各观测站间无需通视，可以使定位的地理三维坐标更准确更立体化，当前GPS技术在消费者市场发展势头良好，前景广阔，该技术己成为现代社会的重要信息来源和国家基础设施。

2.3GPS技术优势

GPS静态定位技术相对于传统三角测量方法来说，有精度高、效率高、成本低的优点，因此被广泛应用于测量控制中。GPS作业方式采用静态相对定位模式，根据技术要求、卫星可见性预报表、周围环境、交通等情况对观具体观测要求进行制定。

3　 GPS在大型桥梁测量中的优势

3.1操作方便

GPS技术设备具有着操作简单、自动化水平高的特点，非常适合应用在大型桥梁测量工作中。通过该技术的应用，能够有效对架设设备的测量范围进行增加，且能够在应用中有效的降低桥梁测量工作人员的工作时间以及工作强度，在降低人力成本、工作负担的基础上提升测量工作效率。在实际对该技术进行应用时，工作人员的操作任务也较为简单，主要内容为对移动站以及基站进行架设、对不同仪器设备进行连接、对地面同基站间高度距离进行测量、对相关仪器参数进行设置等，而该技术所具有的自动搜索功能，则能够以自动的方式实现基准站、移动站以及卫星信号间的高效连接。

3.2测站无需通视

在GPS技术中，其能够对传统桥梁测量方式中所存在的技术难点进行较好的解决，在对测站之间、测点同测站间的通视进行了良好的实现，以此有效的提升了桥梁测量工作质量。在移动站与基站之间，能够以电波信号为基础对数据进行传输，以此对数据放样、采集工作的灵活性进行了较好地提升。此外，在对测站进行设置时，也需要选择上空开阔的区域进行设置，以此保证设备能够正常接收到GPS数据信号。

3.3测量结果可靠

在GPS技术中，其通过自动化设备的应用对测量数据进行采集与记录，在整个测量工作中，完全是由微电子技术以及微电脑技术对该项工作进行控制，能够有效避免在实际对数据采集时因人工发方式记录、数据读取等可能引起的误差，也能够有效避免因自然环境影响如风、雨天气等可能对测量数据产生的误差。通过在大型桥梁中对该项技术的应用，不仅能够有效的扩大测量范围，且所受到的环境影响也较小，并以此使测量结果具有着较高的可靠性。

4　 GPS技术在大型桥梁测量中的应用

4.1边线放样与桥梁中线中的应用

在该项工作中，需要设计单位在完成桥梁纵横断面设计之后进行再一次的放样与审核工作，在具体放样前，需要做好相关工作的准备，在对基准站进行架设之后对移动站与发射电台进行连接，在两者实现自动连接之后再对导线点进行校对，最后对之前已经输入完毕的路线曲线数据进行调出。在这部分准备工作完成之后，则可以正式对桩位开展放样工作。在手薄屏幕所显示的点同实际杆位一致时，工作人员仅仅需要在杆位位置打桩写号就能够较好的完成了一个位置的放样。而如果经过检查发现放样点没有显示在中线位置，工作人员则可以将该点坐标输入到手薄设备之中。同时，在以该项技术进行放样时，工作人员在完成一点放样后则能够对实际高度进行获得，且不同放样点之间也具有着较为独立的特征，能够在有效避免累计误差出现的基础上使桥梁测量工作的水平与质量能够得到提升。

4.2在桥梁横断面测量中的应用

在以GPS技术对桥梁中线、边线的放样工作之后，则需要对桥梁横断面数据进行测量，以此对工程所需的填挖方量进行计算。在以往传统测量方式中，在对桩号横断面进行测量时往往会具有着较大的难度，而通过GPS技术的应用，工作人员在不来到测量现场的情况下、仅仅通过之前所测得的中线桩点坐标在通过绘图软件计算后则能够对桥梁的纵横断面进行测量，并能够保证不同桩点横断面的准确性，不仅大大缩短了数据采集时间，降低了工作人员的工作负担，减少了工作人员在外作业时间，改善了工作状况，提高了测量工作效率，提高了测量的准确度、精度、实用度，还具有着非常好的实用性以及经济性。