A. GPS桥梁变形监测技术研究
GPS技术桥梁监测测量方法有哪些?如何进行检测?请看中达咨询编辑的文章。
1变形监测
所谓的变形监测是指利用相关测量仪器及方法将矿山岩层与地表运动、大坝、边坡、地表沉降、大地形变等以数据或图像的形式记录下来,作为分析其安全性的基本资料,为预测和预报变形的发展趋势及速度做出科学的合理解释。按照变形监测的范围可以将其分为三类:工程建筑和局部性变形研究、区域性变形研究、全球性变形研究。
但无论是哪种类型的变形监测,其检测原理及方法都是类似的,监测内容也基本上可以分为以下几类:一是地面沉降,为了准确的对地面沉降做出准确的预测及及时的防护措施,需要对地面变形做周期性观测,切实掌握地面回升与沉降的基本规律;二是土工建筑物,这类变形监测主要依据不同的构造物做出不同的变形监测内容;三是工业与民用建筑物,这类变形监测主要包含垂直位移、水平位移、动态变形监测、建筑物自身倾斜裂缝监测以及建筑物基础的均匀沉陷等。变形监测的主要意义为研究变形的规律,做变形分析及预测、验证结构设计,反馈施工质量及评估建筑物的安全状态。
目前变形监测的方法和技术主要包含四大类:一是地面摄影测量技术,此类技术有着其局限性,由于摄影器材的分辨率降低,造成了监测的范围小、精度低,不过随着数字摄影技术的蓬勃发展,加上实时摄影技术的逐渐成熟,地面摄影测量技术又迎来了新的发展机遇;二是专门的测量方法,诸如倾斜测量、准直测量、静力水准测量等非土木工程变形监测传统测量范畴之内的测量方法。
三是大地测量,这是最为常用的传统方法,其主要通过水准、测边、测角等相关技术来完成变形量的测定,大地测量的准确度高,且业已形成了较为完善的理论及方法,但是其自身也存在着许多缺陷,例如测量效率低,机械化、现代化程度低,在大型的工程的测量中,工作量大,难度大;四是变形监测新技术,新技术的推广与应用一直是监测水平提高的直接动力,近年来诸如计算机层析成像技术、梁锋敬激光扫描、InSAR技术等均成了变形监测的新兴技术,虽有些技术还不够成熟,但确大大提高了监测的精确度及降低了监测的难度。
2桥梁变形监测
桥梁的健康监测已经成为预防桥梁结构失稳的重要方法,特别是在桥梁运营过程中的变形监测,具有非常大重要意义。桥梁监测的主要内容包括以下几个方面:
(1)桥塔变形监测,这其中的主要观测内容有塔柱体整体倾观测、斜塔柱体伸缩量观测、塔柱体扰度观测、塔柱顶部的水平位移观测等。
(2)桥梁平面位移监测,车辆荷载、风荷载等外界因素会造成桥梁基础的位移,所以桥面位移的监测内容为与桥轴线方向垂直的水平位移。
(3)桥梁墩台的变形监测,主要内容包括墩台的垂直位移监测以及墩台的水平位移监测。
(4)桥面挠度的监测,桥面在外界荷载的作用下会发生直接橡慎影响桥面通行安全及桥梁寿命的沿着桥轴线方向的垂直位移,即挠度。
桥梁变形监测的方法较多,在挠度观测中有摄影测量方法、全站仪观测发、水准测量方法、悬垂法、专用挠度仪观测法及GPS测量法等;水平位移的监测方法包括导线法、测角法、基准线法、交会法及GPS测量法;垂直位移的监测方法包括精密水准测量法、静力水准测量法、三角高程测量法及GPS测量法等。
从上面的介绍中可以看出,GPS测量在桥梁变形监测的各个方面都可以进行,同步性高,精度高,方便可靠等有点决定了GPS技术在桥梁变形监测中的发展前景明朗。
3基于桥梁监测的GPS变形监测技术
GPS的全称为GlobalPositioningSystem,即全球定位系统,该系统包含用户接受设备、地面监基猛控部分及空间部分等三大部分组成。用户接受设备即GPS信号接收器,通过一些列的信号捕获、数据获取、数据处理等步骤计算出设备所在地理位置的时间、速度、高度及经纬度等信息;地面控制系统是由监测站、地面天线、主控制站组成;空间部分由3颗备用卫星及21颗工作卫星组成,均匀的分布在6个轨道面上,距地表2.02万千米的上空。
GPS定位测量的原理是基于GPS卫星发射的数据码(D码)、测距码(C/A码、P码)和载波信号下计算的。伪距测量原理的基本原理是基于空间后方交会,假定某一时刻t,某点P至三颗卫星的空间距离分别为(),卫星的空间坐标为(√(〖__^〗^〖__^〗
式中:为接收机钟差改正;为卫星钟差改正为对流层延迟改正为电离层延迟改正。
载波相位测量原理是基于GPS卫星的L频带的载波和载波的两种高频信号而进行定位的,假设卫星在时刻的相位为__D_Dd______,所发生的相位变化量为,则载波相位测量原理的基本表达式为:
式中:为整数周,__D_Dd____
GPS技术在桥梁变形监测中的测量方法主要有两种,一种是决定定位法,另外一种是相对定位法。GPS静态相对定位法是相位观测量及载波相位观测量的线性组合技术,假设两台接收机和,它们分别在、时刻,分别对卫星m、n进行了同步观测,于是得到了以下的相位角:
GPSPTK模式以载波相位为基础,在基准站架设GPS接收机用于接受卫星信号,与此同时传递观测值、坐标于移动站,移动站架设在测量点上,用于接受基准站信息和卫星信号,同时利用分差技术进行信息处理,从而实现实时定位,并给出待测点的坐标。
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B. 桥梁施工现场监测系统包括哪些监测
主要的监测项目:
1) 桥梁应力应带皮喊变监测;
2) 桥梁挠度监蠢野测;
3) 桥梁温度监测;
4) 桥梁裂缝监测;
5) 桥梁支座位移监握携测;
6) 桥梁桥墩倾斜监测;
7) 桥梁振动监测;
8) 交通安全视频监测。
可根据桥梁实际情况,进行增减选择。
C. 桥梁检测需要哪些设备
D. GPS主要是测什么的
GPS测绘测量的原理,就是一台GPS 测量仪接收点,当GPS接收到3个及其3个以上的导航卫星信号时,我们就能算出GPS接收机的大地坐标位置。
GPS测量测前的准备工作我们要注意,首先我们要了行汪解用于测量工作的GPS内存数据容量,了解GPS点所处的环境,利用GPS软件预测点的最咐孝佳观测时间。然后我们需要检查GPS的设置指标:高度截止角、天线类型、天线量测方式、静态或动态、数据采样率等。
第二档简仔点:观测时注意事项:首先是架站时要认真架好仪器,主推整平、对中,接好电缆。然后就是量测天线高时要注意:一定记清楚自己用的哪种GPS测量天线高方式,因为各种GPS测量天线的高的方式是不一样的。同时要注意,天线高的测量,一般都是量的斜高,千万不要人的去认为是垂直高。还有对称量几个方向
E. 在桥梁标高测量中,有哪些必要条件,跟使用的仪器
主要有GPS、RTK、全站仪、水准仪,GPS主要是做控制网,有些道路的路线比较长,用GPS做控制就比猛梁孝较方便简单,在道路方面的测量可以参考《公路测量规范》、《铁路测量规范》等等,这里面涉渣亩及到gps测量的时间枝稿、数据处理时的精度。RTK主要是初略的放点、测量公路的带状图,还有断面、方量等。rtk测量在平原地区使用比较好,在山区就不是很理想。全站仪主要是放线和质量验收精度比RTK 搞,特别是高程比RTK精度 高得多,水准仪主要是做高程控制网,和道路超平的,还有开挖的时候放高程,精度也就三到四等水准测量基本完全够用了!
F. GPS在桥梁检测方面的应用研究
GPS(全球卫星定位系统)自80年代中期投入民用后,已广泛地在导航、定位等各领域应用,尤其在测量界的控制测量中起了划时代的作用。正是因为它在静态相对定位中的高精度、高效益、全散野链天候、不需通视等优点,使人们普遍采用其来代替(逐渐地)常规的三角、三边、边角等方法,并在理论、实践中取得了可喜的成果。在精密工程变形监测中也逐步得到广泛的应用。
随着社会经济和科学技术的快速发展,造桥技术不断进步,桥梁结构逐步向轻巧、纤细方面发展。与此同时桥梁的载重、跨径和桥面宽度不断增长,结构型式不断变化。传统的变形监测手段越来越不能满足变形监测要求,这就迫切需要性能更可靠的设备来监测大桥的形变。目前,随着GPS技术的不断成熟,GPS自动化监测系统已经在桥梁、建筑、地震、大坝等行业中应用并取得很好的效益。GPS自动化监测系统仪器以其卓越的性能受到专家的好评。
1.GPS工作原理和应用概况
1.1GPS工作原理
全球定位系统(Global Positioning System)是美国国防部研制组建的新一代的军民两用的卫星导航定位系统。该系统从20世纪70年代初开始研制,美国政府于l995年4月宣布该系统已冲孙组建完毕并投入运行。全球定位系统是美国继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一庞大的空间计划。它的出现不仅使导航技术和定位技术产生了根本性的变革,而且对交通运输、空间技术、地学研究、军事等诸多领域及社会生活的各个方面都将产生重大影响。
全球卫星定位系统卫星星座,设计由24颗卫星(事实上目前经常保持27至32颗卫星)组成脊运。它们分布间距为60度的6个轨道上,轨道倾角55度,每个轨道面上均匀分布4颗卫星。卫星的地面高度为20200km。这样分布的卫星星座,可以保证任意时间任意位置的接收机可同时收到4颗以上卫星信号,以便进行瞬时的定位观测。
差分是2个或更多个测站之问的相对定位,如图1所示,如果A和B两点在同一时间内观测了相同的一组卫星(至少四颗)。而且A是一个己知点,通过某种数据链,把原始改正信息传到B点,那么B点的位置就可以加以确定。
GPS接收机在地面上接收位于天上的至少4颗GPS定位卫星的信号(电磁波)。根据定位信号到达GPS接收机的时间差,GPS接收机就可以计算出自己距离卫星的准确距离。又因为GPS定位卫星在天上的位置是己知的,所以可以通过公式,把这个位置和刚刚得到的距离,换算出GPS接收机在地面的位置(经纬度、海拔等等) 。
1.2 实施GPS监测的必要性
变形监测是桥梁安全监测系统中的关键项目。传统变形监测系统在保证工程正常运行方面发挥了重要作用,但存在如下缺陷:
(1)大量采用手工采集数据的方法,自动化测点少,自动化程度低,工作量大,观测易受气候和其它外界条件的影响,容易漏过重要和危险的信号;
(2)各监测点的变形量在时间上不是同步的;
(3)平面位移和垂直位移数据是在不同的测点上、不同的时间里采集的;
(4)精密水准网路线长。
利用GPS监测系统对桥梁进行变形监测,能克服传统监测系统所存在的缺陷,精度能满足规范要求,而且可以更全面地了解桥梁各时期的变化,甚至瞬时变化,实现连续观测与数据的自动处理。可以更有效地掌握桥梁的运行状态,及时发现问题,确保桥梁的安全,并为桥梁提供更可靠的安全监测资料。
1.3GPS的主流观测方法-RTK技术
从国内外的有关研究和应用可以看出GPS是一个非常有效的桥梁监测技术,GPS与其它传感器结合用于桥梁健康监测已形成了趋势。它的观测方法主要分为两个流派:单基站RTK模式和控制中心实时统一解算模式。目前单基站RTK模式的GPS监测方法在桥梁监测中的常见精度为1-3cm,数据采样频率一般为1Hz 。
RTK测量技术集合了GPS卫星定位、快速解算、数据无线传输、快速跟踪等多项先进技术,被广泛应用于许多个领域,像铁路、公路、建筑、水利、石油等,主要因为其测量模式和测量速度、精度比以往的测量方式有了很大的变革。
(1)RTK概述
RTK(Real Time Kinematic)技术是GPS实时载波相位差分的简称。这是一种将GPS与数传技术相结合,实时解算并进行数据处理,在1~2s时间内得到高精度位置信息的技术。
(2)RTK的工作原理
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,随机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。这样我们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。 (3)提高工作效率VRS系统的应用
高精度实时动态(RTK)GPS定位已经在测量和工程界产生了重大变革,带来了空前的高效率。但直到现在,用RTK系统来进行高精度的测量作业,还意味着你必须首先在测区附近建立一个控制点,然后在该控制点上架设参考站。但目前随着技术的日益成熟和改进,虚拟参考站VRS系统的诞生使得进入测区内的任何一点就能立即开始GPS测量而无需架设参考站的设想得以实现。
这种全新的RTK定位方法从根本上提高了作业效率和测量的质量。它不再要求建立参考站,从而节省了测量时问,也省去了购买另一台参考站接收机的费用。在VRS网内,等于已经建立了公用的控制点,因此不用担心不精确的控制点所产生的误差传播。而且接收机初始化会更快,也可以确信在得到结果之前所有的数据都进行了严格的质量检查。可以说VRS系统的产生极大地方便了RTK的测量。
2.GPS应用于桥梁变形动态检测
2.1基于GPS的桥梁形变动态检测
桥梁在设计时需要考虑对外力具有一定的抵制能力,如风力、交通、温度、潮汐以及一些不可预知的载荷,如地震、洪水及台风。这些外力因素是桥梁在设计阶段和运营阶段需要考虑的主要因素。不像桥梁基础沉降很容易利用常规测量仪器测量,桥梁的动态变形特性或者说是挠度变形用一般的仪器难以达到很好的测量效果,这是桥梁监测的主要监测内容。典型的大型柔性桥梁的动态形变有由于风力引起的横向振动,以及由于交通或者环境温度变化引起的竖直方向运动等。
近年来许多大型桥梁由于使用过度而导致了损坏。很明显,桥梁的运营时间和近几十年来日益增加的交通量是主要的原因。据美国联邦公路总署(FHWA) 统计有将近一半的桥梁损坏为结构性损伤或功能性荒废。因此,毫无疑问对桥梁,尤其悬索桥的设计、建设以及运营需要进行必要的检测,以降低桥梁的事故率。这样的工程要求 也就促使需要提供新的监测系统和方法来保证桥梁的安全运营。基于此提出了研究基于GPS的桥梁变形检测及分析,旨在从地理信息系统在工程测量中的应用入手,研究其应用范围、方法以及相关技术等。
2.2影响桥梁的环境因素及GPS检测系统的重要性
一般来说,影响桥梁的外部环境是非常恶劣的,它们使得维护桥梁的安全也成为了非常复杂的工作。影响桥梁的环境因素主要包括:(1)高速的潮汐以及风力;(2)行驶船只可能的撞击;(3)由于空气的湿度和含盐度引起的桥梁腐蚀破坏;(4)靠近地震区边缘;(5)高密度的交通载荷;(6)随着时间推移引起的材料疲劳和结构损坏。目前,传统的监测工具有位移传感器、加速度计、倾斜传感器、激光干涉仪、全站仪、精密水准仪等,这些方法都有一定的成效但也存在许多不足之处。例如,加速度计对于桥梁由于温度变化等因素引起的徐缓的位移以及大风影响下的大位移无能为力;激光干涉仪、全站仪和精密水准仪受气候的影响较为严重而且采样率也很难达到动态测量的要求。近年来由于GPS技术的不断发展,尤其是RTK技术,其接收机采样率己普遍达到几十赫兹,定位精度达到厘米甚至毫米级,这使其用于桥梁的监测成为了可能。GPS用于桥梁监测不受气候的影响,可以全天候自动测量,能够实时提供定给结果(IK),而且可以方便地实现各测点的时间同步。因此在当前的工程中,发展基于GPS的桥梁检测具有重要的价值。
GPS技术应用于桥梁检测,精度高,不受作业环境和距离限制 ,自动化程度高,极大地降低劳动作业强度,减少野外工作量,大大提高工作效率及成果质量,给传统的桥梁形变监测作业方式带来了巨大变化,使桥梁检测水平显着提高。
另外,目前大部分的桥梁监测系统已经做到数据自动传输、自动解算处理、准实时测量结果和测量结果图形演示。利用控制中心实时统一解算模式的监测方法虽然难度较大,但精度较好。这一监测方法将作为今后致力研究的方向。
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G. 用GPS放样公路需要什么数据怎么放样具体步骤详细点
1、首先是要把全站仪架设在已知点上(侧站点),进行调平。然后打开机器,点击菜单按钮,menu。
H. 桥梁工程GPS技巧的运用
由于桥梁有其特殊性,桥梁工程控制网的边长都比较长,尤其是跨越大江河超大型的桥梁,跨度相当大,这就使传统测量的方法造成了更大的难度。特别是出现跨海大桥之衡册后,GPS更展现出了无法比拟的优越性,因此GPS的使用比采用传统的方法测量具有更强大的优势。应用GPS静态定位的方法对桥梁控制网进行测量,不会被外界环境所干扰,能够很大程度的缩短外业的观测时间,大大的提高了测量工作的效率。同时,GPS静态定位的方法的观测精度能够达到毫米级,测量结果有很高的可靠性,其精度能够达到桥梁工程施工的要求。
GPS技术在桥梁工程测量的应用分析
1GPS静态相对定位
GPS是一种精密定位模式,具有低成本、高精度、高效率的优势,在桥梁工程的控制测量和变形监测等得到广泛应用。GPS相对静态定位的测量技术,最近几年,特别是在特大型的跨海桥梁工程的测量中发挥着非常重要的作用,有效的解决了长跨度在施工测量的精确定位难题。
2GPS实时动态差分定位测量
GPS实时动态差分定位的测量原理是把GPS信号接收机平放到一个运动的载体或者待定点上,同时也把GPS接收机平放到一个基准站或者是已知点上,同步跟踪同一个GPS卫星,通过实时进行差分处理之后,再联合确定这个运动载体运行的轨迹。其定位的精度能够达到一米左右的水平。在桥梁工程的施工中,采用GPS实时动态的定位技术与数字回声的测深技术相配合,能够快速的、高质量的把桥址区域的江、河、湖、海水下的地形图准确的测绘出来,能够很好的解决了传统测量方法难以完成的跨度大的水下地形图测绘技术的难题,而且对水下地形进行测绘的内业、外业测量实现了自动化及成果的数字化。同样的,这个测量模式还能够使用在水域地质的钻探定位和流向的测量等一些精度要求较低的定位工作。大量实践证明,采用GPS技术与前方交会定位的方法相比较,降低了三倍以上的成本,同时提高了三倍以上的工效。现阶段,桥梁工程进行水下地形的测绘,基本已经全部采用GPS定位技术,常规的多站前方交会的定位测量法已经基本被淘汰。
3GPS高程拟合
GPS定位能够得到各个空间点精度很高的大地高差,通过平差段姿能够求出各个GPS点的大地高,再通过各点高程的异常值,采用公式就可以算出各个点的正常高。现阶段,GPS高程的测量精度不高,其原因主要是难以准确的获取各个点的大地高和高程的异常数值。在桥梁工程的测量工作中,控制点的精度显得特别重要,需要特别注意高程异常精度的问题。目前,一般使用进行计算高程异常的方法是利用测区的多个已知的水准点,通过解析内插和曲面拟合等对测区的水准面进行确定,最后才能求出各个待定点高程异常。大部分特大型桥梁的工程测量试验分析都证实了,在相对小桥梁工程的区域内,如果地形平坦,利用两三个小时进行GPS静态观测成果,通过咐燃宏拟合计算就能够得出二等精度高程的成果,如果利用一两个小时观测资料,只能得到三、四等精度高程的成果。但是,现阶段GPS的高程测量理论及方法都还不够成熟,在高精度高程测量的应用方面还存在比较大的差距。当前,GPS高程测量的方法已经广泛应用在桥梁工程的初测阶段和等级不高的高程控制测量方面,并且取得了不错的经济技术及效益。
4GPS———RTK定位测量
GPS静态和快速静态以及动态测量都要在事后通过解算才能得到厘米级的精度,RTK的出现,使在野外实时就能够获得厘米级的定位精度。它是利用了载波相位的动态实时差分的方法,达到了提高工程的放样、地形的测图和各种不高等级的控制测量作业的效率。在桥梁工程中,使用RTK技术能够有效的完成一般的精度要求,能够实时提供定位的测量结果。在大部分的大型桥梁施工中,采取RTK技术定位测量宽海域桩基的施工,不仅能够有效的解决了长距离施工的定位技术难题,而且测量定位精度也得到很大程度的提高。RTK技术也广泛的应用在桥梁工程的定线放样、桥址地形的测绘、纵、横断面的测量和桥梁变形的监控中,该技术能够利用十公里以外,甚至还可以使在更远距离的基准站定位数据改变流动站的定位结果,达到提高定位的精度目的。大量实践发现,RTK对山区测量的全站仪数字的测图难题也能够有效的解决,而且还不需要提前建立大量测图的控制网,大大提高了工作效率,降低了成本。
GPS技术在桥梁工程测量应用中存在的问题
1GPS高程测量精度不是很理想
现阶段,GPS高程测量的精度还不能达到理想程度。虽然试验证明,测区场地十分理想的情况下,对某特定桥梁的工程测量能够达到三、四等的精度,甚至达到二等的精度,但是就通常情况下,特别是在地形的起伏比较大,接收GPS信号的效果达不到理想时,高程拟合或许只达到四等测量精度的水准,甚至还更低,所以无法达到桥梁工程的精密测量要求。同时,桥梁工程的测量特点是对控制点间的相对精度具有很高的要求,高精度桥梁施工的高程控制网一般仅用一个已知点高程起算,这时,对GPS高程拟合的方法如何从一岸的水准点高程转移到另一岸,显得越加的困难。所以说,在桥梁工程的测量方面,对于如何提高GPS高程的测量精度,并还要如何有效的应用在跨河的高程测量中,是当前桥梁工程的测量面临的不仅具有重要的理论价值,还具有广阔的应用发展前景的非常重要的一个课题。若要解决些问题应该利用高性能GPS接收机,通过制定科学合理的GPS观测方案,采取适当的技术措施,才能获得高精度三维定位的结果,就是把侧点大地高侧量的精度提高,具体的就是研究GPS高程拟合的计算理论及方法,找出能够获得高精度的高程异常差最适合的手段。
2桥址定线放样及地形侧绘GPS-RTK的应用问题
RTK技术已经被广泛的应用在桥址定线放样及数字地形的测绘中,但还需要更深入的研究、解决,研发出更加适合GIS标准的数字测图的软件,把GPS和全站仪的优势充分的发挥出来,使陆地及水下地形的测绘达到统一,实现GPS测绘和全站仪测绘的技术相结合,使桥址地形图的测绘实现数字化、内外业的一体化,最终实现桥梁工程的信息化建设。
3高精度桥梁施工及变形的监测
高精度桥梁的施工及变形的监测中,影响GPS技术的发挥原因主要有四个方面:1)施工现场复杂多变,对GPS信号的接收影响非常大,形成的干扰及遮挡都非常明显,导致只能观测到少量的卫星数量,缩小了几何图形,很大程度上削弱了卫星信号。2)多路径效应也是造成桥梁施工GPS定位的精度降低的主要原因之一。3)定位精度和观测时间出现矛盾,特别在施工的干扰大、信号接收弱的情况下,矛盾显得更加的突出。4)桥梁工程中很难实现GPS实时连续的监测。通过采取以下的几点措施能够提高GPS定位精确性和可靠性:1)采用性能比较稳定的可靠的,能够有效消除多路径效应的GPS接收机的设备。2)合理改进施工的方案,为GPS测量制造有利的观测条件。3)使用GPS和通常地面测量的技术进行结合,实行取长补短的策略。4)利用地面建立伪距观测的设备获得伪距观测值,达到改善了卫星几何图形的强度,提高了GPS定位的测量精度的最终目的。
4桥梁工程水文测量定位中GPS的应用问题
桥梁工程的水文测量定位是指,在桥址的流向测量与航迹线的测量里对水面浮标及过往的船舶位置动态的变化线进行跟踪测定。现阶段,虽然能够利用动态的GPS技术对水面浮标位置进行跟踪测定,但是出现了如何保持GPS流动站和浮标的同步,如何计算出跟测船只和流动站的最佳距离等实际在应用中出现的问题,所以应该在接收机的性能、方案的设计和现场的测量监控等各方面采取科学合理的措施,进行有效的解决。
5桥梁工程测绘存在的问题
桥梁工程的测绘特点是测绘的范围比较小、精度要求比较低、地物比较多、交通的干扰大等。由于GPS系统存在不足,因此在特殊的情况下,如果卫星信号被阻碍,就不能有效的使用GPS技术。大量桥梁工程的实践表明,目前的技术,GPS测量的技术还不能完全取代传统地面测量的技术。
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I. gps检测项目有哪些
对嫌手不同类型的GPS进行的检测项目不同。
导航型的GPS检测项目:定位精度、系统性能、敏森位置更新率、车辆定位及地图匹配功能、地图显示功能、目标检索功能、路线计算功能、路线引导功能芹拿嫌、地图数据库、测速距离、测速灵敏度、产品接口、高温工作、低温工作、辐射骚扰等。
对测量型接收机的检验包括:天线相位中心稳定性,相位中心位置是否偏移,基座水准管和水准气泡准确性,基座对中误差大小,通过在基线场进行检验,求得实测基线与标准基线比长,也可以角度比较值和坐标比较值。另外,设备的信噪比、软件稳定性等也需要检验。
J. GPS技术对桥梁测绘工程的应用
GPS技术在桥梁测绘工程中是怎样应用的?有哪些优势?请看中达咨询编辑的文章。
随着桥梁和测绘行业的发展,越来越多的高新技术被应用到桥梁测绘工程中,其中GPS技术的应用不仅有效地提高了测绘效率,还能够解决传统测绘技术无法解决的问题。本文主要结拍拦嫌合笔者多年工作经验,首先对GPS测绘技术进行概述,然后对GPS技术的优势和应用要点进行了分析和探讨,阐述了GPS技术在桥梁测绘工程中的应用。
桥梁工程规模大、耗时长,采用常规的测量手段无法较好地进行桥梁测绘工作,因而必须采用GPS技术进行桥梁测绘作业,解决常规水准测量无法解决的施工测量难题,确保桥梁工程的顺利开展。
1GPS测绘技术概述
GPS是全球定位系统的英文简称,英文全称为GlobalPositioningSystem,该系统是由20世纪70年代由美国国防部研究而成的一种同时能够用于民用和军用的卫星导航定位系统,美国政府于1995年4月宣布该系统已组建完毕并投入运行。该系统主要利用卫星实现定位导航,该系统相较于传统的定位技术具有全天候、实时性、全球性、全能性和连续性等优势,同时具有非常突出的抗干扰性能和严格的保密性。该系统的出现给全世界的导航技术以及定位技术带来了根本性的改变,在军事以及人们生产生活的各个领域都带来了巨大的影响。
正因为GPS定位系统的良好特性,使其在各类测量领域中得到了非常广泛的应用,主要包括城市测量、工程测量、大地测量、航空摄影测量等,为我国的各类测绘作业翻开了新的篇章。GPS主要由空间卫星袭手星座、地面监控站及用户设备三部分构成。该系统相较于常规测量方法来说,具有测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作用以及提供三维坐标等优势。全球卫星定位系统卫星星座,设计由24颗卫星(事实上目前经常保持27~32颗卫星)组成。它们分布间距为60°的6个轨道上,轨道倾角55°,每个轨道面上均匀分布4颗卫星。卫星的地面高度为20200km。
全球定位系统重分布的卫星星座,能够确保在无论哪个时间段或者哪个位置都能够在同一时间接受到4颗或者以上的卫星信号,从而实现瞬间的定位观测。差分是两个或更多个测站之间的相对定位,图1为差分GPS示意图。图1中的A与B两点能够在相同的瞬间中对相同的至少4颗的一组卫星进行观测。并且其中A点作为一个已知点,能够通过数据链,将原始信息传输给点B,这样就能够准确地确定B点的具体位置。全球定位系统于20世纪80年代投入到民用的各个领域,特别是在测绘行业起到了非常巨大的作用和影响。同时随着各类测绘要求的不断提高,传统的三角测量等方法已经无法满足测绘行业的需要,全球定位系统的高效益、全天候、高精度等特点逐渐在测绘行业取得了非常显着的成果。
2GPS技术在桥梁工程测量中的优势
1)能够为桥梁测绘部门节省大量的财力、物力和人力。相较于传统的测绘技术,全球定位系统测量效率更高、测量结果的精度也更高。在桥梁测绘作业中,在复杂地形的情况下,传统的测量技术缺乏一定的抗干扰性,并且测量得出的可靠性也比较差。而采用GPS技术,仅仅需要进行单个操作站的设置就能够实现对1500m范围内的地区进行测量作业,有效地减少了监测站的数量和测绘人员的数量。2)采用传统的测量技术很容易导致测量误差的出现,测量误差的出现就必然会引起桥梁工程大返工,而GPS测绘技术能够有效解决这一问题,可以通过建立3~4人为1个单位的流动站,每一个放样点仅仅需要停留0.5s就能够完成中线测量的5~10km。3)自动化程度更高,采用GPS测绘技术实现了观测、处理高度自动化,高度自动化能够有效地减少人为测量的误差,提高测量结果的精度。
3GPS技术在桥梁测绘工程中的应用
在桥梁工程控制测衡滑量中,利用GPS就是建立GPS控制网,其应用主要包括进行平面控制网和高程控制网的建立等。在桥梁GPS测绘作业中,GPS能够提供三维定位信息,能够有效地对桥梁的跨河和跨海水准问题进行解决。只要能够以一定的精度要求得出测站点的高程异常差值,就能够将GPS点的大地高转换成为正常高,从而对桥梁施工中的高程控制进行实现。GPS在桥梁施工控制测量中的应用较好地对海上高程控制测量以及连续多跨跨海高程贯通测量的难题进行了解决,为跨河和跨海施工提供了先进的技术。
在GPS控制网的布设过程中,需要以桥梁的勘测设计要求和桥梁的变形监测的需要为依据,严格按照“整体控制、局部加密”的原则。在选择控制点位置时,必须综合考虑桥梁施工的特点和需要,不仅要求控制点的位置在施工便道之外,同时满足GPS测绘的要求,还要求尽量确保相邻两点之间的通视。如某桥梁起始桩号为DK172+764.830,终止桩号为DK173+939.400,孔跨布置:12-32m简支梁+1-(40+64+40)m连续梁+19-32m简支梁。中心里程:DK173+352.115,桥全长1174.49m。本桥简支箱梁采用预制架设法,连续梁采用悬臂灌注法施工。
本桥桥台采用双线矩形空心桥台,台顶斜置;桥墩1号~11号、16号~33号桥墩采用圆端形实体桥墩;0号~34号墩台采用钻孔灌注桩,桥位于曲线上,双线,线间距4.6m。该桥平面控制网采用GPS同步静态观测模式,采用大地四边形或三角形同步图形扩展方式进行布网,采用2个公共测站实现相邻同步环之间的连接,由大约5个观测站组成1个同步环,每个环同步观测1个时段,每时段观测不低于60min,满足设计要求。
GPS观测数据采用接收机自带的数据转换软件,将原始观测数据统一转换为标准的Rinex格式,接着选择徕卡公司LGO7.0软件统一进行基线解算,在基线解算满足要求之后将基线向量文件输出,通视进行平差计算。水准观测的主要技术要求严格按照规范执行,所有相关的技术指标和限差均在数字水准仪中进行设置,在外业观测的过程中,由仪器自带的水准路线测量软件系统实现实时检查和提示,只要发现超过限制的情况,则需要立即进行重新测量,从而确保测量数据的准确性和可靠性。平面高程复测完成后,复测成果应及时向监理单位报批,批准后方可使用。
4结论
综上所述,GPS精密定位技术具有全天候、高精度、实时性等多种优势,已在我国桥梁测绘工作中得到广泛的应用,并且取得了非常好的测绘效果,充分地证明了GPS定位技术的测量优越性。今后,随着科技的不断发展,GPS技术也将会得到进一步的发展,其应用范围也会更加广泛,取得的测量结果也会更加精确,将为我国经济建设、国防建设的发展和科学技术的进步发挥更大的作用。
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