探究GPS定位技術在土木工程測量中的應用

李祥

摘要：土木工程需要開展前期測量與施工監(jiān)測，以確保工程質量。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 定位技術得到廣泛應用。在此背景下，本文將首先對 GPS 定位技術的發(fā)展與特征進行簡要分析。同時將進一步介紹差分 GPS 定位技術在靜態(tài)定位中的應用，以及 GPS 動態(tài)定位在土木工程監(jiān)測中的應用。最后，將分析 GPS 技術在橋梁、水壩、道路、城市工程、機場等土木工程中的應用策略。

關鍵詞：GPS 定位技術;土木工程;測量;應用策略

在最近的幾年當中，GPS 測量技術被認可的程度與在實際土木工程施工中的運用領域也不斷的擴大，它不單單可以更好的控制整個建筑工程中每個環(huán)節(jié)的質量，并且它還可以更加行之有效的使整個土木工程的施工難度降低使其簡單化，這樣不但可以非常有效的提高施工過程中的工作效率而且與此同時更可以使土木工程不斷的向前發(fā)展，因為它可以降低土木工程在實際施工的過程中對最開始預算的一個需求，俗稱節(jié)約成本。

1 GPS 定位技術概述

1.1 GPS 定位技術的特征

GPS 定位系統由三大部分組成。第一，是在太空中部署的衛(wèi)星系統。第二，是在地面設置的監(jiān)控系統。第三，是存放于設備中的信號接收系統。GPS 衛(wèi)星系統，也稱為 GPS 星座，是由 21 顆工作衛(wèi)星與三顆在軌備用衛(wèi)星構成。衛(wèi)星軌道距地面 2.02 萬 km。在定位地面物體時，至少會有 4 顆衛(wèi)星對地面接收器發(fā)射信號。地面監(jiān)控系統的主要職能是控制衛(wèi)星系統，由主控站、監(jiān)控站、注入站構成。其會為衛(wèi)星系統提供數據分析及天氣監(jiān)測。信號接受系統的主要功能是接受衛(wèi)星傳輸的電子信號，并利用四項數據推導出自身的三維坐標以及時間差，以體現自身的實時定位。綜合分析，GPS 定位技術的主要特征是以衛(wèi)星位置為中心，分析定位物體的空間位置。

1.2 GPS 定位技術的優(yōu)勢

GPS 定位技術的主要優(yōu)勢可被概括為 3 個方面。一是精度高。GPS 定位技術的誤差，主要來自信號傳輸過程中產生的干擾。在民用領域，GPS 系統的靜態(tài)測繪誤差，通?？煽刂圃诶迕准墑e。若在干擾因素較少的環(huán)境中，其誤差范圍將得到進一步控制。二是操作便捷。GPS 系統的測繪工作主要由衛(wèi)星系統完成，而地面人員的主要職能是完成輔助工作及信號接收，因此該系統的操作極為簡便。三是應用范圍廣。GPS 系統可覆蓋全球表面 98% 的區(qū)域，并可抗拒多種天氣干擾，因此 GPS 系統的應用極為廣泛。同時，廣泛的使用范圍，進一步降低了該系統的邊際成本，為 GPS 系統設計接口，已經成為諸多領域的標配。

2 GPS 測量技術在土木工程領域中的應用

2.1 橋梁施工應用

有效的構建每一個控制控制網，并且將相關的施工數據放樣精密處理，就是 GPS 測量技術在對橋梁的實際施工過程中不可或缺的重要組成部分，GPS 測量技術對于橋梁的實際施工有很大的幫助作用，例如它可以使實際工程施工的現場測量各個點位更加的精確，而且 GPS 測量技術也可以相應的應用到高程的相關測量工作和對跨河工程的相關的檢測及測量工作當中，并且大幅度提高其工作效率與更為精準的相關大數據，這樣的話就可以在橋梁的各個施工環(huán)節(jié)當中都準確的控制，并且相比較傳統的橋梁施工技術更加的行之有效。GPS 測量技術也可以被現場施工的工作人員所良好的運用，GPS 測量技術對三維定位信息的準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，從而就可以對整個的橋梁構造及橋梁工程進行系統的科學的合理的規(guī)劃，讓橋梁施工變得比以往更加的精準更加的可靠無誤，進而這樣也就使得橋梁的整體施工質量得到了很大程度上的保障，也大大提高了后續(xù)的質檢合格率。然而盡管 GPS 測量技術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用還相對比較稀少，但是正是因為 GPS 測量技術不但可以更加精確的提供施工過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度，所以，GPS 測量技術在橋梁的工程施工當中還是具有比重較大的地位，和非?？陀^的一個進步發(fā)展的大空間。

2.2 線路勘測

在線路的實際勘測過程當中，隨著線路的勘測工程一直不斷的在進步發(fā)展，GPS 測量技術也因此更為廣泛的被使用。在常規(guī)的情況之下，擁有較長施工路線的線路工程，而且大多數線路工程的測量控制網也大都是呈現出一種狹長的形狀，更有一部分線路工程是要貫穿整個無人的林區(qū)或者是貧瘠的山地。因此，操控點的周邊不可預知的環(huán)境對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生的變數以及對最終的勘測的最終數據都會或多或少的有著一定的影響，也正是因為這樣，之前一直沿襲的傳統勘測方法并不能夠對如此復雜的線路工程進行較為精準的勘測，得到準取得勘測數據的，所以為了避免這些發(fā)生，遠距離的線路監(jiān)測和復雜地形的線路工程監(jiān)測一般采用的都會是 GPS 測量技術，而實際證明 GPS 測量技術相比與傳統的測量方式而言，更加的準確效率也更加的高，這樣就可以大大減少勘測人員的工作量以及測量的不穩(wěn)定性，從而大大的就減少了施工的工期。

3結束語

在現如今不斷飛速發(fā)展的科技經濟與文化的大環(huán)境中，不斷隨之而發(fā)展的當然還有不可或缺的土木工程以及土木工程的施工技術，而 GPS 測量技術應為其自身獨具的各項優(yōu)勢，使得他的應用范圍不斷的廣泛，進而對土木工程領域的工程施工也起到了很大一部分的積極推動作用，使得土木建筑行業(yè)可以以健康的蓬勃向上的趨勢持續(xù)的發(fā)展著。

參考文獻：

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（作者單位：七臺河市華旺建筑工程有限責任公司）