A. GPS橋梁變形監測技術研究
GPS技術橋梁監測測量方法有哪些?如何進行檢測?請看中達咨詢編輯的文章。
1變形監測
所謂的變形監測是指利用相關測量儀器及方法將礦山岩層與地表運動、大壩、邊坡、地表沉降、大地形變等以數據或圖像的形式記錄下來,作為分析其安全性的基本資料,為預測和預報變形的發展趨勢及速度做出科學的合理解釋。按照變形監測的范圍可以將其分為三類:工程建築和局部性變形研究、區域性變形研究、全球性變形研究。
但無論是哪種類型的變形監測,其檢測原理及方法都是類似的,監測內容也基本上可以分為以下幾類:一是地面沉降,為了准確的對地面沉降做出准確的預測及及時的防護措施,需要對地面變形做周期性觀測,切實掌握地面回升與沉降的基本規律;二是土工建築物,這類變形監測主要依據不同的構造物做出不同的變形監測內容;三是工業與民用建築物,這類變形監測主要包含垂直位移、水平位移、動態變形監測、建築物自身傾斜裂縫監測以及建築物基礎的均勻沉陷等。變形監測的主要意義為研究變形的規律,做變形分析及預測、驗證結構設計,反饋施工質量及評估建築物的安全狀態。
目前變形監測的方法和技術主要包含四大類:一是地面攝影測量技術,此類技術有著其局限性,由於攝影器材的解析度降低,造成了監測的范圍小、精度低,不過隨著數字攝影技術的蓬勃發展,加上實時攝影技術的逐漸成熟,地面攝影測量技術又迎來了新的發展機遇;二是專門的測量方法,諸如傾斜測量、準直測量、靜力水準測量等非土木工程變形監測傳統測量范疇之內的測量方法。
三是大地測量,這是最為常用的傳統方法,其主要通過水準、測邊、測角等相關技術來完成變形量的測定,大地測量的准確度高,且業已形成了較為完善的理論及方法,但是其自身也存在著許多缺陷,例如測量效率低,機械化、現代化程度低,在大型的工程的測量中,工作量大,難度大;四是變形監測新技術,新技術的推廣與應用一直是監測水平提高的直接動力,近年來諸如計算機層析成像技術、梁鋒敬激光掃描、InSAR技術等均成了變形監測的新興技術,雖有些技術還不夠成熟,但確大大提高了監測的精確度及降低了監測的難度。
2橋梁變形監測
橋梁的健康監測已經成為預防橋梁結構失穩的重要方法,特別是在橋梁運營過程中的變形監測,具有非常大重要意義。橋梁監測的主要內容包括以下幾個方面:
(1)橋塔變形監測,這其中的主要觀測內容有塔柱體整體傾觀測、斜塔柱體伸縮量觀測、塔柱體擾度觀測、塔柱頂部的水平位移觀測等。
(2)橋梁平面位移監測,車輛荷載、風荷載等外界因素會造成橋梁基礎的位移,所以橋面位移的監測內容為與橋軸線方向垂直的水平位移。
(3)橋梁墩台的變形監測,主要內容包括墩台的垂直位移監測以及墩台的水平位移監測。
(4)橋面撓度的監測,橋面在外界荷載的作用下會發生直接橡慎影響橋面通行安全及橋梁壽命的沿著橋軸線方向的垂直位移,即撓度。
橋梁變形監測的方法較多,在撓度觀測中有攝影測量方法、全站儀觀測發、水準測量方法、懸垂法、專用撓度儀觀測法及GPS測量法等;水平位移的監測方法包括導線法、測角法、基準線法、交會法及GPS測量法;垂直位移的監測方法包括精密水準測量法、靜力水準測量法、三角高程測量法及GPS測量法等。
從上面的介紹中可以看出,GPS測量在橋梁變形監測的各個方面都可以進行,同步性高,精度高,方便可靠等有點決定了GPS技術在橋梁變形監測中的發展前景明朗。
3基於橋梁監測的GPS變形監測技術
GPS的全稱為GlobalPositioningSystem,即全球定位系統,該系統包含用戶接受設備、地面監基猛控部分及空間部分等三大部分組成。用戶接受設備即GPS信號接收器,通過一些列的信號捕獲、數據獲取、數據處理等步驟計算出設備所在地理位置的時間、速度、高度及經緯度等信息;地面控制系統是由監測站、地面天線、主控制站組成;空間部分由3顆備用衛星及21顆工作衛星組成,均勻的分布在6個軌道面上,距地表2.02萬千米的上空。
GPS定位測量的原理是基於GPS衛星發射的數據碼(D碼)、測距碼(C/A碼、P碼)和載波信號下計算的。偽距測量原理的基本原理是基於空間後方交會,假定某一時刻t,某點P至三顆衛星的空間距離分別為(),衛星的空間坐標為(√(〖__^〗^〖__^〗
式中:為接收機鍾差改正;為衛星鍾差改正為對流層延遲改正為電離層延遲改正。
載波相位測量原理是基於GPS衛星的L頻帶的載波和載波的兩種高頻信號而進行定位的,假設衛星在時刻的相位為__D_Dd______,所發生的相位變化量為,則載波相位測量原理的基本表達式為:
式中:為整數周,__D_Dd____
GPS技術在橋梁變形監測中的測量方法主要有兩種,一種是決定定位法,另外一種是相對定位法。GPS靜態相對定位法是相位觀測量及載波相位觀測量的線性組合技術,假設兩台接收機和,它們分別在、時刻,分別對衛星m、n進行了同步觀測,於是得到了以下的相位角:
GPSPTK模式以載波相位為基礎,在基準站架設GPS接收機用於接受衛星信號,與此同時傳遞觀測值、坐標於移動站,移動站架設在測量點上,用於接受基準站信息和衛星信號,同時利用分差技術進行信息處理,從而實現實時定位,並給出待測點的坐標。
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B. 橋梁施工現場監測系統包括哪些監測
主要的監測項目:
1) 橋梁應力應帶皮喊變監測;
2) 橋梁撓度監蠢野測;
3) 橋梁溫度監測;
4) 橋梁裂縫監測;
5) 橋梁支座位移監握攜測;
6) 橋梁橋墩傾斜監測;
7) 橋梁振動監測;
8) 交通安全視頻監測。
可根據橋梁實際情況,進行增減選擇。
C. 橋梁檢測需要哪些設備
D. GPS主要是測什麼的
GPS測繪測量的原理,就是一台GPS 測量儀接收點,當GPS接收到3個及其3個以上的導航衛星信號時,我們就能算出GPS接收機的大地坐標位置。
GPS測量測前的准備工作我們要注意,首先我們要了行汪解用於測量工作的GPS內存數據容量,了解GPS點所處的環境,利用GPS軟體預測點的最咐孝佳觀測時間。然後我們需要檢查GPS的設置指標:高度截止角、天線類型、天線量測方式、靜態或動態、數據采樣率等。
第二檔簡仔點:觀測時注意事項:首先是架站時要認真架好儀器,主推整平、對中,接好電纜。然後就是量測天線高時要注意:一定記清楚自己用的哪種GPS測量天線高方式,因為各種GPS測量天線的高的方式是不一樣的。同時要注意,天線高的測量,一般都是量的斜高,千萬不要人的去認為是垂直高。還有對稱量幾個方向
E. 在橋梁標高測量中,有哪些必要條件,跟使用的儀器
主要有GPS、RTK、全站儀、水準儀,GPS主要是做控制網,有些道路的路線比較長,用GPS做控制就比猛梁孝較方便簡單,在道路方面的測量可以參考《公路測量規范》、《鐵路測量規范》等等,這裡面涉渣畝及到gps測量的時間枝稿、數據處理時的精度。RTK主要是初略的放點、測量公路的帶狀圖,還有斷面、方量等。rtk測量在平原地區使用比較好,在山區就不是很理想。全站儀主要是放線和質量驗收精度比RTK 搞,特別是高程比RTK精度 高得多,水準儀主要是做高程式控制制網,和道路超平的,還有開挖的時候放高程,精度也就三到四等水準測量基本完全夠用了!
F. GPS在橋梁檢測方面的應用研究
GPS(全球衛星定位系統)自80年代中期投入民用後,已廣泛地在導航、定位等各領域應用,尤其在測量界的控制測量中起了劃時代的作用。正是因為它在靜態相對定位中的高精度、高效益、全散野鏈天候、不需通視等優點,使人們普遍採用其來代替(逐漸地)常規的三角、三邊、邊角等方法,並在理論、實踐中取得了可喜的成果。在精密工程變形監測中也逐步得到廣泛的應用。
隨著社會經濟和科學技術的快速發展,造橋技術不斷進步,橋梁結構逐步向輕巧、纖細方面發展。與此同時橋梁的載重、跨徑和橋面寬度不斷增長,結構型式不斷變化。傳統的變形監測手段越來越不能滿足變形監測要求,這就迫切需要性能更可靠的設備來監測大橋的形變。目前,隨著GPS技術的不斷成熟,GPS自動化監測系統已經在橋梁、建築、地震、大壩等行業中應用並取得很好的效益。GPS自動化監測系統儀器以其卓越的性能受到專家的好評。
1.GPS工作原理和應用概況
1.1GPS工作原理
全球定位系統(Global Positioning System)是美國國防部研製組建的新一代的軍民兩用的衛星導航定位系統。該系統從20世紀70年代初開始研製,美國政府於l995年4月宣布該系統已沖孫組建完畢並投入運行。全球定位系統是美國繼阿波羅登月計劃和太空梭計劃之後的又一龐大的空間計劃。它的出現不僅使導航技術和定位技術產生了根本性的變革,而且對交通運輸、空間技術、地學研究、軍事等諸多領域及社會生活的各個方面都將產生重大影響。
全球衛星定位系統衛星星座,設計由24顆衛星(事實上目前經常保持27至32顆衛星)組成脊運。它們分布間距為60度的6個軌道上,軌道傾角55度,每個軌道面上均勻分布4顆衛星。衛星的地面高度為20200km。這樣分布的衛星星座,可以保證任意時間任意位置的接收機可同時收到4顆以上衛星信號,以便進行瞬時的定位觀測。
差分是2個或更多個測站之問的相對定位,如圖1所示,如果A和B兩點在同一時間內觀測了相同的一組衛星(至少四顆)。而且A是一個己知點,通過某種數據鏈,把原始改正信息傳到B點,那麼B點的位置就可以加以確定。
GPS接收機在地面上接收位於天上的至少4顆GPS定位衛星的信號(電磁波)。根據定位信號到達GPS接收機的時間差,GPS接收機就可以計算出自己距離衛星的准確距離。又因為GPS定位衛星在天上的位置是己知的,所以可以通過公式,把這個位置和剛剛得到的距離,換算出GPS接收機在地面的位置(經緯度、海拔等等) 。
1.2 實施GPS監測的必要性
變形監測是橋梁安全監測系統中的關鍵項目。傳統變形監測系統在保證工程正常運行方面發揮了重要作用,但存在如下缺陷:
(1)大量採用手工採集數據的方法,自動化測點少,自動化程度低,工作量大,觀測易受氣候和其它外界條件的影響,容易漏過重要和危險的信號;
(2)各監測點的變形量在時間上不是同步的;
(3)平面位移和垂直位移數據是在不同的測點上、不同的時間里採集的;
(4)精密水準網路線長。
利用GPS監測系統對橋梁進行變形監測,能克服傳統監測系統所存在的缺陷,精度能滿足規范要求,而且可以更全面地了解橋梁各時期的變化,甚至瞬時變化,實現連續觀測與數據的自動處理。可以更有效地掌握橋梁的運行狀態,及時發現問題,確保橋梁的安全,並為橋梁提供更可靠的安全監測資料。
1.3GPS的主流觀測方法-RTK技術
從國內外的有關研究和應用可以看出GPS是一個非常有效的橋梁監測技術,GPS與其它感測器結合用於橋梁健康監測已形成了趨勢。它的觀測方法主要分為兩個流派:單基站RTK模式和控制中心實時統一解算模式。目前單基站RTK模式的GPS監測方法在橋梁監測中的常見精度為1-3cm,數據采樣頻率一般為1Hz 。
RTK測量技術集合了GPS衛星定位、快速解算、數據無線傳輸、快速跟蹤等多項先進技術,被廣泛應用於許多個領域,像鐵路、公路、建築、水利、石油等,主要因為其測量模式和測量速度、精度比以往的測量方式有了很大的變革。
(1)RTK概述
RTK(Real Time Kinematic)技術是GPS實時載波相位差分的簡稱。這是一種將GPS與數傳技術相結合,實時解算並進行數據處理,在1~2s時間內得到高精度位置信息的技術。
(2)RTK的工作原理
實時動態定位(RTK) 系統由基準站和流動站組成,建立無線數據通訊是實時動態測量的保證,其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點,安置一台接收機作為參考站,對衛星進行連續觀測,流動站上的接收機在接收衛星信號的同時,通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數據,隨機計算機根據相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標和測量精度。這樣我們就可以實時監測待測點的數據觀測質量和基線解算結果的收斂情況,根據待測點的精度指標,確定觀測時間,從而減少冗餘觀測提高工作效率。 (3)提高工作效率VRS系統的應用
高精度實時動態(RTK)GPS定位已經在測量和工程界產生了重大變革,帶來了空前的高效率。但直到現在,用RTK系統來進行高精度的測量作業,還意味著你必須首先在測區附近建立一個控制點,然後在該控制點上架設參考站。但目前隨著技術的日益成熟和改進,虛擬參考站VRS系統的誕生使得進入測區內的任何一點就能立即開始GPS測量而無需架設參考站的設想得以實現。
這種全新的RTK定位方法從根本上提高了作業效率和測量的質量。它不再要求建立參考站,從而節省了測量時問,也省去了購買另一台參考站接收機的費用。在VRS網內,等於已經建立了公用的控制點,因此不用擔心不精確的控制點所產生的誤差傳播。而且接收機初始化會更快,也可以確信在得到結果之前所有的數據都進行了嚴格的質量檢查。可以說VRS系統的產生極大地方便了RTK的測量。
2.GPS應用於橋梁變形動態檢測
2.1基於GPS的橋梁形變動態檢測
橋梁在設計時需要考慮對外力具有一定的抵制能力,如風力、交通、溫度、潮汐以及一些不可預知的載荷,如地震、洪水及台風。這些外力因素是橋梁在設計階段和運營階段需要考慮的主要因素。不像橋梁基礎沉降很容易利用常規測量儀器測量,橋梁的動態變形特性或者說是撓度變形用一般的儀器難以達到很好的測量效果,這是橋梁監測的主要監測內容。典型的大型柔性橋梁的動態形變有由於風力引起的橫向振動,以及由於交通或者環境溫度變化引起的豎直方向運動等。
近年來許多大型橋梁由於使用過度而導致了損壞。很明顯,橋梁的運營時間和近幾十年來日益增加的交通量是主要的原因。據美國聯邦公路總署(FHWA) 統計有將近一半的橋梁損壞為結構性損傷或功能性荒廢。因此,毫無疑問對橋梁,尤其懸索橋的設計、建設以及運營需要進行必要的檢測,以降低橋梁的事故率。這樣的工程要求 也就促使需要提供新的監測系統和方法來保證橋梁的安全運營。基於此提出了研究基於GPS的橋梁變形檢測及分析,旨在從地理信息系統在工程測量中的應用入手,研究其應用范圍、方法以及相關技術等。
2.2影響橋梁的環境因素及GPS檢測系統的重要性
一般來說,影響橋梁的外部環境是非常惡劣的,它們使得維護橋梁的安全也成為了非常復雜的工作。影響橋梁的環境因素主要包括:(1)高速的潮汐以及風力;(2)行駛船隻可能的撞擊;(3)由於空氣的濕度和含鹽度引起的橋梁腐蝕破壞;(4)靠近地震區邊緣;(5)高密度的交通載荷;(6)隨著時間推移引起的材料疲勞和結構損壞。目前,傳統的監測工具有位移感測器、加速度計、傾斜感測器、激光干涉儀、全站儀、精密水準儀等,這些方法都有一定的成效但也存在許多不足之處。例如,加速度計對於橋梁由於溫度變化等因素引起的徐緩的位移以及大風影響下的大位移無能為力;激光干涉儀、全站儀和精密水準儀受氣候的影響較為嚴重而且采樣率也很難達到動態測量的要求。近年來由於GPS技術的不斷發展,尤其是RTK技術,其接收機采樣率己普遍達到幾十赫茲,定位精度達到厘米甚至毫米級,這使其用於橋梁的監測成為了可能。GPS用於橋梁監測不受氣候的影響,可以全天候自動測量,能夠實時提供定給結果(IK),而且可以方便地實現各測點的時間同步。因此在當前的工程中,發展基於GPS的橋梁檢測具有重要的價值。
GPS技術應用於橋梁檢測,精度高,不受作業環境和距離限制 ,自動化程度高,極大地降低勞動作業強度,減少野外工作量,大大提高工作效率及成果質量,給傳統的橋梁形變監測作業方式帶來了巨大變化,使橋梁檢測水平顯著提高。
另外,目前大部分的橋梁監測系統已經做到數據自動傳輸、自動解算處理、准實時測量結果和測量結果圖形演示。利用控制中心實時統一解算模式的監測方法雖然難度較大,但精度較好。這一監測方法將作為今後致力研究的方向。
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G. 用GPS放樣公路需要什麼數據怎麼放樣具體步驟詳細點
1、首先是要把全站儀架設在已知點上(側站點),進行調平。然後打開機器,點擊菜單按鈕,menu。
H. 橋梁工程GPS技巧的運用
由於橋梁有其特殊性,橋梁工程式控制制網的邊長都比較長,尤其是跨越大江河超大型的橋梁,跨度相當大,這就使傳統測量的方法造成了更大的難度。特別是出現跨海大橋之衡冊後,GPS更展現出了無法比擬的優越性,因此GPS的使用比採用傳統的方法測量具有更強大的優勢。應用GPS靜態定位的方法對橋梁控制網進行測量,不會被外界環境所干擾,能夠很大程度的縮短外業的觀測時間,大大的提高了測量工作的效率。同時,GPS靜態定位的方法的觀測精度能夠達到毫米級,測量結果有很高的可靠性,其精度能夠達到橋梁工程施工的要求。
GPS技術在橋梁工程測量的應用分析
1GPS靜態相對定位
GPS是一種精密定位模式,具有低成本、高精度、高效率的優勢,在橋梁工程的控制測量和變形監測等得到廣泛應用。GPS相對靜態定位的測量技術,最近幾年,特別是在特大型的跨海橋梁工程的測量中發揮著非常重要的作用,有效的解決了長跨度在施工測量的精確定位難題。
2GPS實時動態差分定位測量
GPS實時動態差分定位的測量原理是把GPS信號接收機平放到一個運動的載體或者待定點上,同時也把GPS接收機平放到一個基準站或者是已知點上,同步跟蹤同一個GPS衛星,通過實時進行差分處理之後,再聯合確定這個運動載體運行的軌跡。其定位的精度能夠達到一米左右的水平。在橋梁工程的施工中,採用GPS實時動態的定位技術與數字回聲的測深技術相配合,能夠快速的、高質量的把橋址區域的江、河、湖、海水下的地形圖准確的測繪出來,能夠很好的解決了傳統測量方法難以完成的跨度大的水下地形圖測繪技術的難題,而且對水下地形進行測繪的內業、外業測量實現了自動化及成果的數字化。同樣的,這個測量模式還能夠使用在水域地質的鑽探定位和流向的測量等一些精度要求較低的定位工作。大量實踐證明,採用GPS技術與前方交會定位的方法相比較,降低了三倍以上的成本,同時提高了三倍以上的工效。現階段,橋梁工程進行水下地形的測繪,基本已經全部採用GPS定位技術,常規的多站前方交會的定位測量法已經基本被淘汰。
3GPS高程擬合
GPS定位能夠得到各個空間點精度很高的大地高差,通過平差段姿能夠求出各個GPS點的大地高,再通過各點高程的異常值,採用公式就可以算出各個點的正常高。現階段,GPS高程的測量精度不高,其原因主要是難以准確的獲取各個點的大地高和高程的異常數值。在橋梁工程的測量工作中,控制點的精度顯得特別重要,需要特別注意高程異常精度的問題。目前,一般使用進行計算高程異常的方法是利用測區的多個已知的水準點,通過解析內插和曲面擬合等對測區的水準面進行確定,最後才能求出各個待定點高程異常。大部分特大型橋梁的工程測量試驗分析都證實了,在相對小橋梁工程的區域內,如果地形平坦,利用兩三個小時進行GPS靜態觀測成果,通過咐燃宏擬合計算就能夠得出二等精度高程的成果,如果利用一兩個小時觀測資料,只能得到三、四等精度高程的成果。但是,現階段GPS的高程測量理論及方法都還不夠成熟,在高精度高程測量的應用方面還存在比較大的差距。當前,GPS高程測量的方法已經廣泛應用在橋梁工程的初測階段和等級不高的高程式控制制測量方面,並且取得了不錯的經濟技術及效益。
4GPS———RTK定位測量
GPS靜態和快速靜態以及動態測量都要在事後通過解算才能得到厘米級的精度,RTK的出現,使在野外實時就能夠獲得厘米級的定位精度。它是利用了載波相位的動態實時差分的方法,達到了提高工程的放樣、地形的測圖和各種不高等級的控制測量作業的效率。在橋梁工程中,使用RTK技術能夠有效的完成一般的精度要求,能夠實時提供定位的測量結果。在大部分的大型橋梁施工中,採取RTK技術定位測量寬海域樁基的施工,不僅能夠有效的解決了長距離施工的定位技術難題,而且測量定位精度也得到很大程度的提高。RTK技術也廣泛的應用在橋梁工程的定線放樣、橋址地形的測繪、縱、橫斷面的測量和橋梁變形的監控中,該技術能夠利用十公里以外,甚至還可以使在更遠距離的基準站定位數據改變流動站的定位結果,達到提高定位的精度目的。大量實踐發現,RTK對山區測量的全站儀數字的測圖難題也能夠有效的解決,而且還不需要提前建立大量測圖的控制網,大大提高了工作效率,降低了成本。
GPS技術在橋梁工程測量應用中存在的問題
1GPS高程測量精度不是很理想
現階段,GPS高程測量的精度還不能達到理想程度。雖然試驗證明,測區場地十分理想的情況下,對某特定橋梁的工程測量能夠達到三、四等的精度,甚至達到二等的精度,但是就通常情況下,特別是在地形的起伏比較大,接收GPS信號的效果達不到理想時,高程擬合或許只達到四等測量精度的水準,甚至還更低,所以無法達到橋梁工程的精密測量要求。同時,橋梁工程的測量特點是對控制點間的相對精度具有很高的要求,高精度橋梁施工的高程式控制制網一般僅用一個已知點高程起算,這時,對GPS高程擬合的方法如何從一岸的水準點高程轉移到另一岸,顯得越加的困難。所以說,在橋梁工程的測量方面,對於如何提高GPS高程的測量精度,並還要如何有效的應用在跨河的高程測量中,是當前橋梁工程的測量面臨的不僅具有重要的理論價值,還具有廣闊的應用發展前景的非常重要的一個課題。若要解決些問題應該利用高性能GPS接收機,通過制定科學合理的GPS觀測方案,採取適當的技術措施,才能獲得高精度三維定位的結果,就是把側點大地高側量的精度提高,具體的就是研究GPS高程擬合的計算理論及方法,找出能夠獲得高精度的高程異常差最適合的手段。
2橋址定線放樣及地形側繪GPS-RTK的應用問題
RTK技術已經被廣泛的應用在橋址定線放樣及數字地形的測繪中,但還需要更深入的研究、解決,研發出更加適合GIS標準的數字測圖的軟體,把GPS和全站儀的優勢充分的發揮出來,使陸地及水下地形的測繪達到統一,實現GPS測繪和全站儀測繪的技術相結合,使橋址地形圖的測繪實現數字化、內外業的一體化,最終實現橋梁工程的信息化建設。
3高精度橋梁施工及變形的監測
高精度橋梁的施工及變形的監測中,影響GPS技術的發揮原因主要有四個方面:1)施工現場復雜多變,對GPS信號的接收影響非常大,形成的干擾及遮擋都非常明顯,導致只能觀測到少量的衛星數量,縮小了幾何圖形,很大程度上削弱了衛星信號。2)多路徑效應也是造成橋梁施工GPS定位的精度降低的主要原因之一。3)定位精度和觀測時間出現矛盾,特別在施工的干擾大、信號接收弱的情況下,矛盾顯得更加的突出。4)橋梁工程中很難實現GPS實時連續的監測。通過採取以下的幾點措施能夠提高GPS定位精確性和可靠性:1)採用性能比較穩定的可靠的,能夠有效消除多路徑效應的GPS接收機的設備。2)合理改進施工的方案,為GPS測量製造有利的觀測條件。3)使用GPS和通常地面測量的技術進行結合,實行取長補短的策略。4)利用地面建立偽距觀測的設備獲得偽距觀測值,達到改善了衛星幾何圖形的強度,提高了GPS定位的測量精度的最終目的。
4橋梁工程水文測量定位中GPS的應用問題
橋梁工程的水文測量定位是指,在橋址的流向測量與航跡線的測量里對水面浮標及過往的船舶位置動態的變化線進行跟蹤測定。現階段,雖然能夠利用動態的GPS技術對水面浮標位置進行跟蹤測定,但是出現了如何保持GPS流動站和浮標的同步,如何計算出跟測船隻和流動站的最佳距離等實際在應用中出現的問題,所以應該在接收機的性能、方案的設計和現場的測量監控等各方面採取科學合理的措施,進行有效的解決。
5橋梁工程測繪存在的問題
橋梁工程的測繪特點是測繪的范圍比較小、精度要求比較低、地物比較多、交通的干擾大等。由於GPS系統存在不足,因此在特殊的情況下,如果衛星信號被阻礙,就不能有效的使用GPS技術。大量橋梁工程的實踐表明,目前的技術,GPS測量的技術還不能完全取代傳統地面測量的技術。
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I. gps檢測項目有哪些
對嫌手不同類型的GPS進行的檢測項目不同。
導航型的GPS檢測項目:定位精度、系統性能、敏森位置更新率、車輛定位及地圖匹配功能、地圖顯示功能、目標檢索功能、路線計算功能、路線引導功能芹拿嫌、地圖資料庫、測速距離、測速靈敏度、產品介面、高溫工作、低溫工作、輻射騷擾等。
對測量型接收機的檢驗包括:天線相位中心穩定性,相位中心位置是否偏移,基座水準管和水準氣泡准確性,基座對中誤差大小,通過在基線場進行檢驗,求得實測基線與標准基線比長,也可以角度比較值和坐標比較值。另外,設備的信噪比、軟體穩定性等也需要檢驗。
J. GPS技術對橋梁測繪工程的應用
GPS技術在橋梁測繪工程中是怎樣應用的?有哪些優勢?請看中達咨詢編輯的文章。
隨著橋梁和測繪行業的發展,越來越多的高新技術被應用到橋梁測繪工程中,其中GPS技術的應用不僅有效地提高了測繪效率,還能夠解決傳統測繪技術無法解決的問題。本文主要結拍攔嫌合筆者多年工作經驗,首先對GPS測繪技術進行概述,然後對GPS技術的優勢和應用要點進行了分析和探討,闡述了GPS技術在橋梁測繪工程中的應用。
橋梁工程規模大、耗時長,採用常規的測量手段無法較好地進行橋梁測繪工作,因而必須採用GPS技術進行橋梁測繪作業,解決常規水準測量無法解決的施工測量難題,確保橋梁工程的順利開展。
1GPS測繪技術概述
GPS是全球定位系統的英文簡稱,英文全稱為GlobalPositioningSystem,該系統是由20世紀70年代由美國國防部研究而成的一種同時能夠用於民用和軍用的衛星導航定位系統,美國政府於1995年4月宣布該系統已組建完畢並投入運行。該系統主要利用衛星實現定位導航,該系統相較於傳統的定位技術具有全天候、實時性、全球性、全能性和連續性等優勢,同時具有非常突出的抗干擾性能和嚴格的保密性。該系統的出現給全世界的導航技術以及定位技術帶來了根本性的改變,在軍事以及人們生產生活的各個領域都帶來了巨大的影響。
正因為GPS定位系統的良好特性,使其在各類測量領域中得到了非常廣泛的應用,主要包括城市測量、工程測量、大地測量、航空攝影測量等,為我國的各類測繪作業翻開了新的篇章。GPS主要由空間衛星襲手星座、地面監控站及用戶設備三部分構成。該系統相較於常規測量方法來說,具有測量精度高、測站間無需通視、觀測時間短、儀器操作簡便、全天候作用以及提供三維坐標等優勢。全球衛星定位系統衛星星座,設計由24顆衛星(事實上目前經常保持27~32顆衛星)組成。它們分布間距為60°的6個軌道上,軌道傾角55°,每個軌道面上均勻分布4顆衛星。衛星的地面高度為20200km。
全球定位系統重分布的衛星星座,能夠確保在無論哪個時間段或者哪個位置都能夠在同一時間接受到4顆或者以上的衛星信號,從而實現瞬間的定位觀測。差分是兩個或更多個測站之間的相對定位,圖1為差分GPS示意圖。圖1中的A與B兩點能夠在相同的瞬間中對相同的至少4顆的一組衛星進行觀測。並且其中A點作為一個已知點,能夠通過數據鏈,將原始信息傳輸給點B,這樣就能夠准確地確定B點的具體位置。全球定位系統於20世紀80年代投入到民用的各個領域,特別是在測繪行業起到了非常巨大的作用和影響。同時隨著各類測繪要求的不斷提高,傳統的三角測量等方法已經無法滿足測繪行業的需要,全球定位系統的高效益、全天候、高精度等特點逐漸在測繪行業取得了非常顯著的成果。
2GPS技術在橋梁工程測量中的優勢
1)能夠為橋梁測繪部門節省大量的財力、物力和人力。相較於傳統的測繪技術,全球定位系統測量效率更高、測量結果的精度也更高。在橋梁測繪作業中,在復雜地形的情況下,傳統的測量技術缺乏一定的抗干擾性,並且測量得出的可靠性也比較差。而採用GPS技術,僅僅需要進行單個操作站的設置就能夠實現對1500m范圍內的地區進行測量作業,有效地減少了監測站的數量和測繪人員的數量。2)採用傳統的測量技術很容易導致測量誤差的出現,測量誤差的出現就必然會引起橋梁工程大返工,而GPS測繪技術能夠有效解決這一問題,可以通過建立3~4人為1個單位的流動站,每一個放樣點僅僅需要停留0.5s就能夠完成中線測量的5~10km。3)自動化程度更高,採用GPS測繪技術實現了觀測、處理高度自動化,高度自動化能夠有效地減少人為測量的誤差,提高測量結果的精度。
3GPS技術在橋梁測繪工程中的應用
在橋梁工程式控制制測衡滑量中,利用GPS就是建立GPS控制網,其應用主要包括進行平面控制網和高程式控制制網的建立等。在橋梁GPS測繪作業中,GPS能夠提供三維定位信息,能夠有效地對橋梁的跨河和跨海水準問題進行解決。只要能夠以一定的精度要求得出測站點的高程異常差值,就能夠將GPS點的大地高轉換成為正常高,從而對橋梁施工中的高程式控制制進行實現。GPS在橋梁施工控制測量中的應用較好地對海上高程式控制制測量以及連續多跨跨海高程貫通測量的難題進行了解決,為跨河和跨海施工提供了先進的技術。
在GPS控制網的布設過程中,需要以橋梁的勘測設計要求和橋梁的變形監測的需要為依據,嚴格按照「整體控制、局部加密」的原則。在選擇控制點位置時,必須綜合考慮橋梁施工的特點和需要,不僅要求控制點的位置在施工便道之外,同時滿足GPS測繪的要求,還要求盡量確保相鄰兩點之間的通視。如某橋梁起始樁號為DK172+764.830,終止樁號為DK173+939.400,孔跨布置:12-32m簡支梁+1-(40+64+40)m連續梁+19-32m簡支梁。中心裡程:DK173+352.115,橋全長1174.49m。本橋簡支箱梁採用預制架設法,連續梁採用懸臂灌注法施工。
本橋橋台採用雙線矩形空心橋台,台頂斜置;橋墩1號~11號、16號~33號橋墩採用圓端形實體橋墩;0號~34號墩台採用鑽孔灌注樁,橋位於曲線上,雙線,線間距4.6m。該橋平面控制網採用GPS同步靜態觀測模式,採用大地四邊形或三角形同步圖形擴展方式進行布網,採用2個公共測站實現相鄰同步環之間的連接,由大約5個觀測站組成1個同步環,每個環同步觀測1個時段,每時段觀測不低於60min,滿足設計要求。
GPS觀測數據採用接收機自帶的數據轉換軟體,將原始觀測數據統一轉換為標準的Rinex格式,接著選擇徠卡公司LGO7.0軟體統一進行基線解算,在基線解算滿足要求之後將基線向量文件輸出,通視進行平差計算。水準觀測的主要技術要求嚴格按照規范執行,所有相關的技術指標和限差均在數字水準儀中進行設置,在外業觀測的過程中,由儀器自帶的水準路線測量軟體系統實現實時檢查和提示,只要發現超過限制的情況,則需要立即進行重新測量,從而確保測量數據的准確性和可靠性。平面高程復測完成後,復測成果應及時向監理單位報批,批准後方可使用。
4結論
綜上所述,GPS精密定位技術具有全天候、高精度、實時性等多種優勢,已在我國橋梁測繪工作中得到廣泛的應用,並且取得了非常好的測繪效果,充分地證明了GPS定位技術的測量優越性。今後,隨著科技的不斷發展,GPS技術也將會得到進一步的發展,其應用范圍也會更加廣泛,取得的測量結果也會更加精確,將為我國經濟建設、國防建設的發展和科學技術的進步發揮更大的作用。
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