李祥

摘要：土木工程需要開展前期測(cè)量與施工監(jiān)測(cè)，以確保工程質(zhì)量。但大型工程難以全面使用全站儀，操作便捷、精確度高度的 GPS 定位技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。在此背景下，本文將首先對(duì) GPS 定位技術(shù)的發(fā)展與特征進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。同時(shí)將進(jìn)一步介紹差分 GPS 定位技術(shù)在靜態(tài)定位中的應(yīng)用，以及 GPS 動(dòng)態(tài)定位在土木工程監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。最后，將分析 GPS 技術(shù)在橋梁、水壩、道路、城市工程、機(jī)場(chǎng)等土木工程中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：GPS 定位技術(shù);土木工程;測(cè)量;應(yīng)用策略

在最近的幾年當(dāng)中，GPS 測(cè)量技術(shù)被認(rèn)可的程度與在實(shí)際土木工程施工中的運(yùn)用領(lǐng)域也不斷的擴(kuò)大，它不單單可以更好的控制整個(gè)建筑工程中每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，并且它還可以更加行之有效的使整個(gè)土木工程的施工難度降低使其簡(jiǎn)單化，這樣不但可以非常有效的提高施工過(guò)程中的工作效率而且與此同時(shí)更可以使土木工程不斷的向前發(fā)展，因?yàn)樗梢越档屯聊竟こ淘趯?shí)際施工的過(guò)程中對(duì)最開始預(yù)算的一個(gè)需求，俗稱節(jié)約成本。

1 GPS 定位技術(shù)概述

1.1 GPS 定位技術(shù)的特征

GPS 定位系統(tǒng)由三大部分組成。第一，是在太空中部署的衛(wèi)星系統(tǒng)。第二，是在地面設(shè)置的監(jiān)控系統(tǒng)。第三，是存放于設(shè)備中的信號(hào)接收系統(tǒng)。GPS 衛(wèi)星系統(tǒng)，也稱為 GPS 星座，是由 21 顆工作衛(wèi)星與三顆在軌備用衛(wèi)星構(gòu)成。衛(wèi)星軌道距地面 2.02 萬(wàn) km。在定位地面物體時(shí)，至少會(huì)有 4 顆衛(wèi)星對(duì)地面接收器發(fā)射信號(hào)。地面監(jiān)控系統(tǒng)的主要職能是控制衛(wèi)星系統(tǒng)，由主控站、監(jiān)控站、注入站構(gòu)成。其會(huì)為衛(wèi)星系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)分析及天氣監(jiān)測(cè)。信號(hào)接受系統(tǒng)的主要功能是接受衛(wèi)星傳輸?shù)碾娮有盘?hào)，并利用四項(xiàng)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出自身的三維坐標(biāo)以及時(shí)間差，以體現(xiàn)自身的實(shí)時(shí)定位。綜合分析，GPS 定位技術(shù)的主要特征是以衛(wèi)星位置為中心，分析定位物體的空間位置。

1.2 GPS 定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

GPS 定位技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)可被概括為 3 個(gè)方面。一是精度高。GPS 定位技術(shù)的誤差，主要來(lái)自信號(hào)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的干擾。在民用領(lǐng)域，GPS 系統(tǒng)的靜態(tài)測(cè)繪誤差，通?？煽刂圃诶迕准?jí)別。若在干擾因素較少的環(huán)境中，其誤差范圍將得到進(jìn)一步控制。二是操作便捷。GPS 系統(tǒng)的測(cè)繪工作主要由衛(wèi)星系統(tǒng)完成，而地面人員的主要職能是完成輔助工作及信號(hào)接收，因此該系統(tǒng)的操作極為簡(jiǎn)便。三是應(yīng)用范圍廣。GPS 系統(tǒng)可覆蓋全球表面 98% 的區(qū)域，并可抗拒多種天氣干擾，因此 GPS 系統(tǒng)的應(yīng)用極為廣泛。同時(shí)，廣泛的使用范圍，進(jìn)一步降低了該系統(tǒng)的邊際成本，為 GPS 系統(tǒng)設(shè)計(jì)接口，已經(jīng)成為諸多領(lǐng)域的標(biāo)配。

2 GPS 測(cè)量技術(shù)在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 橋梁施工應(yīng)用

有效的構(gòu)建每一個(gè)控制控制網(wǎng)，并且將相關(guān)的施工數(shù)據(jù)放樣精密處理，就是 GPS 測(cè)量技術(shù)在對(duì)橋梁的實(shí)際施工過(guò)程中不可或缺的重要組成部分，GPS 測(cè)量技術(shù)對(duì)于橋梁的實(shí)際施工有很大的幫助作用，例如它可以使實(shí)際工程施工的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量各個(gè)點(diǎn)位更加的精確，而且 GPS 測(cè)量技術(shù)也可以相應(yīng)的應(yīng)用到高程的相關(guān)測(cè)量工作和對(duì)跨河工程的相關(guān)的檢測(cè)及測(cè)量工作當(dāng)中，并且大幅度提高其工作效率與更為精準(zhǔn)的相關(guān)大數(shù)據(jù)，這樣的話就可以在橋梁的各個(gè)施工環(huán)節(jié)當(dāng)中都準(zhǔn)確的控制，并且相比較傳統(tǒng)的橋梁施工技術(shù)更加的行之有效。GPS 測(cè)量技術(shù)也可以被現(xiàn)場(chǎng)施工的工作人員所良好的運(yùn)用，GPS 測(cè)量技術(shù)對(duì)三維定位信息的準(zhǔn)確處理可以大大提高施工工人的工作效率，減少工作的失誤，從而就可以對(duì)整個(gè)的橋梁構(gòu)造及橋梁工程進(jìn)行系統(tǒng)的科學(xué)的合理的規(guī)劃，讓橋梁施工變得比以往更加的精準(zhǔn)更加的可靠無(wú)誤，進(jìn)而這樣也就使得橋梁的整體施工質(zhì)量得到了很大程度上的保障，也大大提高了后續(xù)的質(zhì)檢合格率。然而盡管 GPS 測(cè)量技術(shù)就目前的橋梁整體施工工程的放樣的幫助與在這些地方的應(yīng)用還相對(duì)比較稀少，但是正是因?yàn)?GPS 測(cè)量技術(shù)不但可以更加精確的提供施工過(guò)程中所需的極高精度的三維定位信息，還可以大大提高其整體的施工進(jìn)度，所以，GPS 測(cè)量技術(shù)在橋梁的工程施工當(dāng)中還是具有比重較大的地位，和非?？陀^的一個(gè)進(jìn)步發(fā)展的大空間。

2.2 線路勘測(cè)

在線路的實(shí)際勘測(cè)過(guò)程當(dāng)中，隨著線路的勘測(cè)工程一直不斷的在進(jìn)步發(fā)展，GPS 測(cè)量技術(shù)也因此更為廣泛的被使用。在常規(guī)的情況之下，擁有較長(zhǎng)施工路線的線路工程，而且大多數(shù)線路工程的測(cè)量控制網(wǎng)也大都是呈現(xiàn)出一種狹長(zhǎng)的形狀，更有一部分線路工程是要貫穿整個(gè)無(wú)人的林區(qū)或者是貧瘠的山地。因此，操控點(diǎn)的周邊不可預(yù)知的環(huán)境對(duì)于勘探的工程施工都是具有一定的影響的，而且不可控的未知因素所產(chǎn)生的變數(shù)以及對(duì)最終的勘測(cè)的最終數(shù)據(jù)都會(huì)或多或少的有著一定的影響，也正是因?yàn)檫@樣，之前一直沿襲的傳統(tǒng)勘測(cè)方法并不能夠?qū)θ绱藦?fù)雜的線路工程進(jìn)行較為精準(zhǔn)的勘測(cè)，得到準(zhǔn)取得勘測(cè)數(shù)據(jù)的，所以為了避免這些發(fā)生，遠(yuǎn)距離的線路監(jiān)測(cè)和復(fù)雜地形的線路工程監(jiān)測(cè)一般采用的都會(huì)是 GPS 測(cè)量技術(shù)，而實(shí)際證明 GPS 測(cè)量技術(shù)相比與傳統(tǒng)的測(cè)量方式而言，更加的準(zhǔn)確效率也更加的高，這樣就可以大大減少勘測(cè)人員的工作量以及測(cè)量的不穩(wěn)定性，從而大大的就減少了施工的工期。

3結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)如今不斷飛速發(fā)展的科技經(jīng)濟(jì)與文化的大環(huán)境中，不斷隨之而發(fā)展的當(dāng)然還有不可或缺的土木工程以及土木工程的施工技術(shù)，而 GPS 測(cè)量技術(shù)應(yīng)為其自身獨(dú)具的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，使得他的應(yīng)用范圍不斷的廣泛，進(jìn)而對(duì)土木工程領(lǐng)域的工程施工也起到了很大一部分的積極推動(dòng)作用，使得土木建筑行業(yè)可以以健康的蓬勃向上的趨勢(shì)持續(xù)的發(fā)展著。

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（作者單位：七臺(tái)河市華旺建筑工程有限責(zé)任公司）