GPS通信定位技术在桥梁施工测量中的应用论文

　　摘要：本文详细介绍了GPS通信全球定位系统的结构组成及其工作原理，结合在路桥施工中的应用，得出了利用GPS通信定位技术进行桥梁测量，不仅操作使用方便而且测量精度高的结论。
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　　一、GPS通信定位技术的概念论文
　　GPS通信是一个卫星定位系统，主要有空间、地面以及用户三部分组成。利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速。既要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好结构，这一直是桥梁施工测量技术在所遇到的重要难题之一。GPS通信定位测量不要求观测站之间相互通视，因而不再需要建造觇标，这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间，同时也使点位的选择变得甚为灵活。通过大量的实践证明在小于50km的基线上，其相对定位精度可达1～2×10-6，而在100km～500km的基线上可达10-6～10-7。随着观测技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000km的距离上，相对定位精度可达到或优于10-8。GPS通信地位技术测量的自动化程度很高，在进行观测的过程中测量员的主要任务就是安置并开关仪器，量取仪器高，监视仪器的工作状态和采集环境的气象数据，而其它观测工作，如卫星的捕获，跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。另外GPS通信用户接收机一般重量较轻，体积较小，因此携带和搬运都很方便。目前利用经典的静态定位方法，完成一条基线的相对定位所需要的观测时间，根据要求的精度不同，一般约为1～3小时。为了进一步缩短观测时间，提高作业速度，近年来发展的短基线，例如不超过20km快速相对定位法，其观测时间仅仅只需要几分钟。GPS通信定位测量，在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。GPS通信定位测量的这一特点，不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径，同时也为其在航空物探，航空摄影测量及精度导航中的应用，提供了重要的高程数据。
　　GPS通信定位测地型接收设备是实现测地定位的基本条件，接收机有单频与双频之分，双频机能以L2观测值修正电离层折射影响，最适宜于中、长基线(大于20km)测量，具有快速静态测量的功能,可升级为RTK功能，单频机适宜于小于20km的短基线测量，对于一般工程测量具有良好的性能价格比。RTK系统由GPS通信接收设备、无线电通讯设备、电子手薄及配套设备组成，整套设备在轻量化、操作简便性、实时可靠性、厘米级精度等方面的特点，完全可以满足数据采集和工程放样的要求。鉴于GPS通信系统在轨卫星数有限，在对空通视受遮挡的条件下,不能保证正常解算,影响定位的精度和可靠性。实践表明，单频GPS通信定位系统由于多环境的制约，存在着很大的局限性。
　　二、GPS通信定位技术在桥梁施工测量中的应用论文
　　与传统测量技术相比GPS通信定位技术具有即时测、全天候、速度快、定位准、精度高等特点，因此在桥梁施工测量当中得到了广泛的应用。
　　（一）在水中进行桥墩交会的定位论文
　　在进行桥梁施工前必须要进行桥墩交会定位，按照传统的施工方法普遍采用前交会法进行，然而这样一来有些大桥的施工处江面比较开阔，无疑给桥墩交会增加了难度。如果采用GPS通信定位技术就可以很好的解决这一问题。利用实时动态，即RTK定位技术，通过载波相位观测量为依据的实时差分GPS通信测量技术。实时动态定位(RTK)系统由基准站和流动站组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的保证，其工作原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，然后计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。采用这种方法进行水中桥墩定位时，只需要在基准站安装一台GPS通信接收机，这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。
　　（二）桥梁塔柱施工中的应用论文
　　由于目前许多大型斜拉桥的建立，斜拉桥塔柱的高度也在不断增加，这就使得控制斜拉桥塔柱的斜率成为了确保桥梁质量的关键性问题，而且由于桥梁索塔之间的跨度大，桥梁所在处水位深，如果要按照传统方法很难进行精确测量，放样程放样是测量一个应用分支，它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来，过去采用常规的放样方法很多，如经纬仪交会放样，全站仪的边角放样等等，一般要放样出一个设计点位时，往往需要来回移动目标，而且要2～3人共同进行操作，同时在放样的过程中还要求测量点间通视情况良好，这样一来就限制了在生产应用上的效率，而且有时在放样过程中对于遇到的一些困难的情况还必须借助于很多方法解决后才能进行放样，因此需要在桥梁施工的过程中利用GPS通信定位技术来代替传统放样。利用RTK技术放样时，仅需要把设计好的点位坐标输入到微型计算机中，测量人员带着GPS通信接收机，当测量人员走到相应的测量地点时，GPS通信接收机会自动提醒，这样既迅速又方便，由于GPS通信是通过坐标来直接放样的，而且精度很高也很均匀，因而在外业放样中效率会大大提高，且只需一个人操作。通过大量的实践证明，利用GPS通信定位系统进行测量得到的结果是准确可行的，测量跨径与设计值之间的误差不超过3㎜。
　　（三）在控制测量中的具体应用论文
　　在桥梁建设的过程中根据桥梁自身的特点，桥梁施工控制网的范围普遍很大，特别是一些跨江跨河的特大型桥梁，其巨大的跨度给测量上带来了很大的困难，如果按照传统方法进行测量根本无法确保结果的精确性，所以应该推广使用GPS通信定位技术的静态定位法进行桥梁控制网的测量。这种测量方法是通过GPS通信接收机在每一个流动站上，进行静止的观察测量。在进行观测的过程中，GPS通信接收机还能够同时接收基准站和卫星的同步观测数据，实时计算整周未知数和用户站的三维坐标，如果解算结果的变化趋于稳定，而且计算精度能够满足设计要求，便可以结束实时观测。一般应用在控制测量中，如控制网加密；若采用常规测量方法，例如使用全站仪测量，受客观因素影响较大，在自然条件比较恶劣的地区实施比较困难，而如果采用RTK技术可起到事半功倍的效果。单点定位只需要5～-10min，随着技术的不断发展，定位时间还会缩短，不及静态测量所需时间的五分之一，在公路测量中可以代替全站仪完成导线测量等控制点加密工作。
　　随着我国国民经济的快速增长的西部大开发的实施，我省的高等级公路建设迎来前所未有的发展机遇,这就对勘测设计提出了更高的要求，随着公路设计行业软件技术和硬件设备的发展，公路设计已实现CAD化，有些软件本身还要求提供地面数字化测绘产品的支持，建立勘测、设计、施工、后期管理一体化的数据链，减少数据转抄、输入等中间环节，是公路勘测设计内外业一体化的要求，也是影响高等级公路设计技术发展的瓶颈所在。目前公路勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备，但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制，作业强度大，且效率低，大大延长了设计周期。勘测技术的进步在于设备引进和技术改造，在目前的技术条件下引入GPS通信定位技术应当是首选。当前，用GPS通信静态或快速静态方法建立沿线总体控制测理，为勘测阶段测绘带状地形图，路线平面、纵面测量提供依据，在施工阶段为桥梁，隧道建立施工控制网，这仅仅是GPS通信在公路测量中应用的初级阶段，其实桥梁测量的技术潜力蕴于RTK即实时动态定位技术的应用之中，RTK技术在公路工程中的应用，有着非常广阔的前景。
　　三、结束语论文
　　通过以上分析我们不难发现GPS通信定位系统在桥梁施工中的应用似的测量结果更加精确。因此GPS通信定位技术应用于桥梁施工测量是桥梁测量工程的一项重大技术革命，并且已经逐渐成为了公路桥梁建设的控制网的主要手段，而且其应用以及开发的前景十分广阔。
　　参考文献：
　　[1]舒永国；杨敏.GPS通信在工程测量中的优化与应用探讨[J].科技信息，2009
　　[2]余去非.中职学校建筑专业学生掌握使用GPS通信系统测量的重要性[J].科技传播，2010
　　[3]饶国和；曹文波.影响GPS通信定位技术测量高程精度的因素及对策[J].山西建筑，2008
　　[4]熊伟；吴迪军；李剑坤.GPS通信桥梁施工平面控制网的设计与实践[J].地理空间信息，2009
　　[5]刘峻.GPS通信技术在公路测量中的应用[J].中国高新技术企业，2010

《GPS通信定位技术在桥梁施工测量中的应用论文》

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