呂興興

[摘 要]因?yàn)橛械臉蛄汗こ痰乩砦恢帽容^特殊，同時(shí)工程量也非常大，要求測(cè)繪工作具有較高的精確度，所以就應(yīng)該在測(cè)繪過(guò)程中應(yīng)用有效的測(cè)量技術(shù)。GPS技術(shù)是三維定位系統(tǒng)，能夠快速并且準(zhǔn)確的得到測(cè)量對(duì)象的具體三維坐標(biāo)，同時(shí)提供相應(yīng)的信息，被廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量等領(lǐng)域。這種技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)非常多，其中包括工作效率高、測(cè)量精度高以及全天候等特點(diǎn)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景以及發(fā)展價(jià)值。本文主要對(duì)橋梁工程測(cè)繪過(guò)程中GPS測(cè)量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析探討，提出筆者的思考和建議，僅供參考。

[關(guān)鍵詞]橋梁工程；測(cè)試；GPS技術(shù)

中圖分類號(hào)：[TU997] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）03-0180-01

橋梁建設(shè)過(guò)程中最重要的工作環(huán)節(jié)之一就是測(cè)繪，其已經(jīng)得到了相關(guān)工作部門的重視，只有測(cè)繪工作順利有效的進(jìn)行，才能確保橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量[1]。在進(jìn)行橋梁測(cè)繪的時(shí)候，GPS技術(shù)的應(yīng)用非常重要，在實(shí)際應(yīng)用中，GPS測(cè)量技術(shù)的操作非常簡(jiǎn)單，同時(shí)其本身所具有的自動(dòng)化程度也比較高，在橋梁工程測(cè)繪中應(yīng)用這種技術(shù)，不僅可以提升工程測(cè)繪效率，而且可以提升測(cè)量結(jié)果的精確度，和以前相比，橋梁測(cè)繪范圍也更加大了。

1 GPS技術(shù)所具有的特點(diǎn)以及在測(cè)繪中的工作原理

1.1 GPS技術(shù)所具有的特點(diǎn)

①時(shí)間比較短。利用GPS技術(shù)進(jìn)行觀測(cè)所花費(fèi)的時(shí)間明顯要比傳統(tǒng)靜態(tài)相對(duì)定位模式所花費(fèi)的時(shí)間短，在不超過(guò)20千米的范圍里面，觀測(cè)僅僅只需幾分鐘；②自動(dòng)化程度比較高。因?yàn)镚PS系統(tǒng)里面的衛(wèi)星接收設(shè)備屬于智能設(shè)備，所以在捕獲信息以及跟蹤觀測(cè)和進(jìn)行記錄等工作的時(shí)候，均可以自動(dòng)完成，同時(shí)可以持續(xù)自動(dòng)化地采集各種數(shù)據(jù)信息，不用進(jìn)行人工值守；③可以全天候工作。由于GPS系統(tǒng)里面的衛(wèi)星群都均勻分布于地球不同6個(gè)軌道面空間，所以，可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行測(cè)量工作，除此之外，GPS系統(tǒng)里面的衛(wèi)星接收設(shè)備都具有防水功能，所以天氣狀況不會(huì)影響到工程測(cè)量工作[2]。④操作比較簡(jiǎn)單，功能非常強(qiáng)大。對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行操作的工作人員，所負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容比較少，操作人員只需采集測(cè)量?jī)?nèi)容中的具體數(shù)據(jù)，同時(shí)安裝相應(yīng)的開關(guān)儀器以及量取測(cè)量的時(shí)候儀器高度就可以了，所以整個(gè)測(cè)量工作非常簡(jiǎn)單。除此之外，GPS所具有的綜合測(cè)繪能力非常強(qiáng)大，適用于測(cè)繪內(nèi)外作業(yè)，同時(shí)測(cè)量結(jié)果的精確度也非常高。

1.2 GPS技術(shù)工作原理

GPS技術(shù)主要是利用高軌測(cè)距這種方法進(jìn)行測(cè)量的，觀測(cè)站和相應(yīng)GPS衛(wèi)星的距離就是基本觀測(cè)量，再利用一定距離的運(yùn)算獲得所測(cè)位置具體三維坐標(biāo)?？梢岳靡韵聝煞N方法來(lái)測(cè)量觀測(cè)量的距離：①偽據(jù)測(cè)量，即測(cè)量相應(yīng)的GPS衛(wèi)星信號(hào)和地面接收器之間的傳播時(shí)間，該測(cè)量方法可以較快速地給觀測(cè)點(diǎn)定位；②載波相位測(cè)量，即測(cè)量衛(wèi)星載波信號(hào)以及接收器產(chǎn)生的不同參考載波信號(hào)的具體相位差距，該測(cè)量方法測(cè)量精確度非常高，測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確，[3]。

2 GPS技術(shù)在橋梁測(cè)繪中的具體應(yīng)用

2.1 測(cè)繪地形圖

進(jìn)行橋梁線路設(shè)計(jì)的時(shí)候，地形圖是不可缺少的重要資料，傳統(tǒng)地形圖的繪制一般是利用全站儀進(jìn)行的。盡管全站儀是一種自動(dòng)化水平比較高的科學(xué)技術(shù)，可是依然不能滿足復(fù)雜環(huán)境里面地形測(cè)量相關(guān)要求，對(duì)地理?xiàng)l件比較復(fù)雜、植物覆蓋密度比較大的區(qū)域進(jìn)行測(cè)量時(shí)，全站儀就會(huì)表現(xiàn)出局限性，這是因?yàn)橹脖坏韧饨缫蛩貢?huì)對(duì)儀器通視狀況產(chǎn)生影響，導(dǎo)致工作效率不高。和全站儀進(jìn)行比較，GPS-RTK測(cè)量技術(shù)具有非常大的優(yōu)勢(shì)[4]。這種測(cè)量方法對(duì)通視的要求不高，具有非常好的適用性，可以有效提升橋梁地形數(shù)據(jù)采集效率以及準(zhǔn)確度，減少采集成本。這種測(cè)量方法在測(cè)量小面積地形的時(shí)候，具有的優(yōu)勢(shì)尤為土著，尤其是地形鐵路戰(zhàn)場(chǎng)以及橋梁的地形。GPS-RTK測(cè)量技術(shù)實(shí)際操作非常簡(jiǎn)單，不用布設(shè)控制網(wǎng)，只需要實(shí)際測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)或者是附近區(qū)域能夠提供控制點(diǎn)，然后架設(shè)相應(yīng)的RKT基準(zhǔn)點(diǎn)就可以了。目前RKT基準(zhǔn)點(diǎn)最小覆蓋半徑一般都超過(guò)10千米，將基準(zhǔn)點(diǎn)作為中心，在半徑不超過(guò)10米的范圍內(nèi)，GPS-RTK流動(dòng)站都可以采集比較精確的地形數(shù)據(jù)。另一方面，RKT進(jìn)行地形測(cè)量的時(shí)候也存在局限性，很多GPS生產(chǎn)廠家均是利用自適應(yīng)技術(shù)計(jì)算整周模糊的，必須依據(jù)一個(gè)或超過(guò)一個(gè)的觀測(cè)歷元來(lái)對(duì)整周模糊的進(jìn)行解算，這樣就可以縮短RKT初始化所用時(shí)間，可是也要求基準(zhǔn)站以及流動(dòng)站必須在同一時(shí)間分別測(cè)量不小于5顆衛(wèi)星。通過(guò)GPS-RTK采集地形數(shù)據(jù)的時(shí)候，一般都應(yīng)該配合使用自動(dòng)化測(cè)圖軟件，這種測(cè)圖軟件設(shè)置了GPS數(shù)據(jù)接口，可以把所測(cè)數(shù)據(jù)傳送于軟件里面，再來(lái)編輯地形圖。

2.2 對(duì)橋梁中線以及邊線進(jìn)行放樣

當(dāng)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)好橋梁縱橫斷面具體圖紙之后，就需要施工單位進(jìn)行復(fù)核以及施工放樣[5]。施工流程為：首先架設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)，當(dāng)連接移動(dòng)站與發(fā)射電臺(tái)以及移動(dòng)站與基準(zhǔn)點(diǎn)之后，需要對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行校對(duì)，然后調(diào)出已經(jīng)輸進(jìn)手簿里面的線路曲線要素，完成之后就可以對(duì)任意樁位進(jìn)行放樣了。在手簿屏幕顯示相應(yīng)的桿位與設(shè)計(jì)點(diǎn)保持一致的時(shí)候，在桿位點(diǎn)打樁寫號(hào)就結(jié)束了這一點(diǎn)的放樣工作。若放樣點(diǎn)不是在中線上，就應(yīng)該將放羊點(diǎn)局地坐標(biāo)輸?shù)绞植纠锩?，然后就可以放樣了。?dāng)對(duì)相應(yīng)的點(diǎn)進(jìn)行放樣之后，就可以獲得這點(diǎn)的實(shí)際高程，同時(shí)各點(diǎn)都是獨(dú)立的，沒有累積誤差問(wèn)題。

2.3 對(duì)橋梁橫斷面進(jìn)行測(cè)量

利用GPS技術(shù)得到橋梁中線后，以中線樁點(diǎn)坐標(biāo)和繪圖軟件為基礎(chǔ)，測(cè)量橋梁縱斷面以及橫斷面，不必進(jìn)行實(shí)地測(cè)量就可以得到縱斷面所有樁點(diǎn)的橫斷面，減少了采集數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間，同時(shí)也減少了外作用所花時(shí)間。此外，還能夠利用GPS技術(shù)對(duì)橋梁橫斷面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)量，和傳統(tǒng)方法相比，這種測(cè)量技術(shù)的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度以及實(shí)用度比較高，價(jià)格比較便宜。如果橋梁工程建設(shè)在地勢(shì)陡峭、地理環(huán)境非常復(fù)雜的區(qū)域，橋梁斷面落差非常大，采用傳統(tǒng)方式測(cè)量橋梁橫斷面具有非常大的難度，而GPS技術(shù)則能夠?qū)@種區(qū)域進(jìn)行高效率以及高精度的測(cè)量。

2.4 測(cè)量山區(qū)以及雜草灌木叢生的地區(qū)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，公路橋梁工程開始建設(shè)在山區(qū)以及雜草灌木叢生的地區(qū)。這些地區(qū)通常都具有較少的人居住，山體植被非常茂盛，采取傳統(tǒng)測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候常常會(huì)碰到很多困難，可是GPS技術(shù)能夠有效克服這些困難，并且設(shè)備攜帶比較方便，比較適合在出行不便的地區(qū)進(jìn)行測(cè)量。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于橋梁測(cè)繪工作環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，GPS技術(shù)具有非常大的應(yīng)用價(jià)值以及優(yōu)勢(shì)，利用該技術(shù)，我們能夠?qū)崿F(xiàn)全天候作業(yè)，天氣變化等因素不會(huì)對(duì)測(cè)量工作帶來(lái)影響，所以其發(fā)展前景受到了大家的認(rèn)可。在橋梁測(cè)繪中有效結(jié)合GPS技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以將高科技作用充分發(fā)揮出來(lái)，是工程測(cè)繪一個(gè)重要的里程碑。進(jìn)行橋梁測(cè)繪的相關(guān)工作人員，一定要全面了解GPS技術(shù)的具體操作以及應(yīng)用流程，從而有效提升橋梁測(cè)繪的工作效率，提高橋梁建設(shè)質(zhì)量。

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