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GPS在道路桥梁工程测量中的应用

发布时间:2018-07-31
GPS在道路桥梁工程测量中的应用摘要
  
  On Application of Modern Surveying and Mapping Technology in Road and Bridge Engineering
  
  Abstract:Modern surveying and mapping technology has become more and more widely used in road and bridge projects. It not only improves economic efficiency, but also plays a crucial role in social benefits. Therefore, in the construction of road and bridge projects, there must be a set of sound, scientific, and reasonable surveying and mapping systems to provide strong data support for the construction of road and bridge projects. This article focuses on exploring the concrete application of modern surveying and mapping technology in the field of road engineering. It hopes to help the relevant road engineering and technical personnel and further promote the healthy and sustainable development of road construction in China.
  
  Keyword:modern surveying and mapping technology; road and bridge engineering; GPS;
  
  0、引言
  
  随着我国经济的快速发展, 各省市对交通运输行业提供了更高的要求。然而, 在一些多山地区或者地形复杂区域, 道路的建设工作存在很大的难度。依靠传统的道路建设手段很难建成高质量的道路。现代化的测绘技术逐渐蓬勃发展起来, 其在道路的设计阶段, 贡献的力量越来越大, 并成功地帮助道路建设者解决了众多的高难度问题, 从而有效地提高了我国的道路建设水平。本文重点探索现代测绘技术在道路建设过程中的主要应用。

GPS测绘技术
  
  1、现代测绘技术
  
  1.1 全球定位系统
  
  全球定位系统 (GPS) 主要是指:借助卫星系统查找全球范围内想要搜寻的地方。其主要由卫星、用户系统以及地面上的各种监控系统综合构成。该系统能够帮助使用者对找寻的地方进行精准定位, 并且, 24小时不间断服务。近年来, 在道路建设领域得到了广泛的应用。
  
  1.2 遥感技术
  
  遥感技术主要是借助红外线以及目标反射体等, 通过计算机对信号的处理, 感知对象的大小以及形状, 并将其转化为数据信息, 其是公路测绘工作中的必备技术。在公路测绘过程中, 遥感技术被用来获取有关的地理信息, 其能够将所勘测的地方的地质结构以及条件清晰地反应出来。很多时候, 地下水流都是利用该技术勘测出来的。
  
  1.3 地理信息系统技术
  
  地理信息系统在公路测量中是十分重要的空间信息系统。其借助软硬件计算机系统, 对地球表面的表层空间进行关于地理分布的数据采集、运算以及描述。通常情况下, 人们借助地理信息系统构建地质资料数据库, 方便地质勘探者进行地质勘探, 并制定出科学、合理的工程线路设计方案。
  
  2、现代测绘技术相对于传统测绘技术有着明显的优势
  
  传统的测绘技术只是用平板仪等进行测量, 现阶段由于道路桥梁工程建设的复杂性, 传统的测绘技术已经很难满足测量的要求, 其作业时间长, 精确度不高等特点, 最终会影响工程的建设。因此, 现代测绘技术应运而生, 它的到来恰恰满足了现代化道路桥梁工程的测量, 并且也已经在社会的各行各业得到了广泛的应用。现代测绘技术, 即数字化测图技术的特点:作业时间短、测量准确、操作简单等, 其特点正表明了, 提高了道路桥梁工程建设中的测绘效率, 同时准确率也有了很大的提升, 所以现代测绘技术应时代而生, 取代传统测绘技术是必然趋势。
  
  道路桥梁建设是一项复杂的庞大的工程, 涉及方方面面的因素, 所以在对道路桥梁工程进行测绘时, 要能够结合各种因素条件, 事实就是的做好数据采集工作。现代测绘学的特点是以“3S”为主体, 即:GPS、RS、GIS统称为“3S”, 它在道路桥梁中完全体现了其优越的性能, 这正是道路桥梁建设工程所需要的, 同时也是时代发展的必然。“3S”技术在道路桥梁的建设过程中, 提供了有力的技术支持, 无论是从计算机技术、智能技术、测绘技术、一体化技术方面都做出了卓越的贡献, 将先进的技术融入到道路桥梁的建设工程中, 不仅仅是提高工程建设的质量, 工作效率也得到了大幅的提升, 降低了工程的成本。
  
  道路桥梁建设的初期, 对其进行规划和设计是庞大的工程, 其设计初要考虑的因素众多, 比如:地理条件、环境因素、道路地形等, 所以对路线的规划是非常重要的, 传统的测绘技术耗时耗力, 成本投入较多, 所以采用现代的测绘技术更能提高设计的合理性和科学性。利用遥感技术进行公路地质调查, 利用区域有关遥感资料, 从中提取沿线的主要地质信息, 然后结合路线调查、实地勘测和对已有资料的全面分析, 确定该地区的对公路选线有影响的所有的因素条件, 为选址提供基础资料。道路在建设过程中需要考虑众多的要素, 不仅要修建的成本, 同时也要因地制宜, 将资源进行最优化的配置, 还要考虑地理环境的因素等等。所以对于公路的路线选择是要综合各方面的因素, 将其进行最优化的处理, 要能够利用GIS空间分析模块帮助进行选择。工程中首级控制网常采用GPS进行四等控制, 为方便施工再利用常规方法进行一级导线的加密, 首级控制网往往采用与国家点联测分带换算得到实地任意坐标系统, 以控制整体系统的连接及与已有线路进行衔接缌而在线路主要控制圲物如特大桥、长隧道等, 利用遥感和地理信息系统进行公路的地质勘察和选址及辅助设计, 正是体现了现代化技术的优越性, 其已经得到了社会各行业的一致好评, 其准确性高、可靠性高、操作简单易行等特点, 将会在未来道桥发展中发挥着举足轻重的作用。
  
  3、GPS在道路桥梁工程测量中的应用
  
  近几年, 随着现代科技的发展和进步, GPS定位技术也在逐渐完善, 道路工程测量技术因此得到了革命性变革, 在道路工程测量中GPS技术的应用愈加普遍和重要, 与此同时GPS定位技术的技术方法和手段也越来越多, 且呈现高精度、高效率及高速度的特征, 逐渐的取代了传统的道路工程测量定位技术。不仅如此, 随着技术的不断发展和进步, GPS技术的定位范围也越来越广, 海陆空都属于其定位范围, 定位方法已从传统的静态扩展到动态, 定位服务领域已从传统的导航和测量领域扩展到当今国民经济建设的广阔领域。
  
  3.1 测绘控制网中的运用
  
  测绘控制网是工程施工的基础工作之一, 测绘控制网的准确性将直接影响测绘工作的质量。控制网的精度不是统一的, 不同的控制网需要对应相应的工程施工。在控制网中, 精度要求比较高的叫作一级控制网。一级控制网是测绘的参照点, 所以, 这种高精度控制网的坐标位置不能出现一丝偏差。边角法是传统工程控制网的技术手法, 它主要是使用测绘仪器控制导线。传统的控制网方法只能应用于小规模的测绘工作中。在现代路桥建设中, 小规模的测绘工作逐渐减少, 传统的边角法测绘已经不能满足时代发展的需要。与传统的边角法相比, GPS技术很好地弥补了这个缺点, 它不仅在小范围测绘工作中表现良好, 在大范围的测绘工作中也能做到技术上的超越, 具有很强的工作性能。GPS控制网的主要优势有3个, 即控制点选择受限小、定位精度高和成本相对较低。在工程测绘中, 选择的GPS技术通常都具备载波相位静态差分技术, 该技术可以将精度精确到毫米, 是科技含量很高的测绘技术之一。与传统的测量技术相比, GPS定位技术不仅有效地解决了用户端与地面观测中心的信息通视问题, 还让测绘工作的选点更加灵活、便捷, 大大地提高了测量精度, 减少了测绘工作的相关费用。
  
  3.2 GPS技术中的变形监测
  
  对于GPS技术中的变形监测技术, 其在一些较大型的建筑物和地理环境复杂的周边, 运用变形监测技术, 对大体积的建筑进行监测, 并结合专业的监测知识和相关的工作经验, 虽然在监测过程中遇到的问题会颇多, 但是相信GPS技术中的变形监测会发挥其重要的作用。对于大体积建筑物的变形监测, 要能够从各个因素方面开始着手, 如:地基的下沉、建筑物的倾斜、地表的错位等等, 这些都可能会引起一些突发事故, 所以变形监测至关重要, 通常所用的监测方法有两种, 其一是水准测量法, 其二是三角测量法。以上两种监测的方法, 费时费力, 而且成本较高, 如果采用GPS的变形监测, 在体积大的建筑物的内外都放入GPS的接收端, 无论何种情况下, 只要内部和外部有变形的情况, GPS的接收端马上收到数据反馈给使用者, 此种监测方法不仅高效, 准确率高, 而且成本大大得到了降低。
  
  与此同时, 想了解建筑物的变形信息, 也可以使用远程的传输技术, 远程对其进行监测, 将建筑物的变形情况第一时间传递到使用者手中。
  
  3.3 图根测量中的应用
  
  在图根测量中, GPS的定位测量技术是主要应用的, 利用GPS接收器来接收信号, 将接收到的信号统计, 然后从接收到信号的卫星与接收机之间的距离测出, 然后将接收到信号卫星和接收机的坐标进行分析, 找到各接收机的距离和准确位置, 最终实现定位测量技术。具体的测量过程中应该准备4台或以上的接收设备, 参考站不能单一, 要设2个或2个以上, 对于卫星的观测, 要能够大于4颗, 接收的数据间隔尽量保证在20秒记录一次, 同时观测角要大于16度, 对于观测极限的模糊倍率要高于1.5, 只有通过每一次得出的精确数据, 才能保证图根测量的科学, 并提高测量准确度。
  
  4、结束语
  
  综上所述, GPS技术在道路勘探、施工控制网和隧道工程等领域都在被积极的开发应用, 以达到节约成本, 提高效率, 降低劳动强度的效果。同时在道路桥梁工程领域, GPS技术其自身独有的强大功能, 充分显示了它在实际工程测量工作中的适应性和优越性。在这个经济科技高速发展的时代, GPS功能也将会得到不断的完善。随着国家各种建设项目的大量展开, GPS技术一定会在各种测量工作的全面开展和实施过程中发挥不可替代的作用, 将在国民经济的更多领域得到广泛的应用。
  
  参考文献
  
  [1]陈振伟。GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].黑龙江科技信息, 2016 (07) .  
  [2]孟祥妹, 赵振东。GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用[J].科技创新与应用, 2014 (36) .  
  [3]胡克富。GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2017 (06) .  
  [4]蒋宏图。道路桥梁工程测量中的GPS技术研究[J].通讯世界, 2017 (09) .
  [5]陈振伟。GPS技术在道路桥梁工程测量中的应用分析[J].黑龙江科技信息, 2016 (07) .
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