一、GPS技術(shù)的特點

1.觀測位之間不需要通視。采用GPS技術(shù)測量,觀測位之間是不需要通視的,只需要保證觀測位上方是開闊的空間就可以。所以,在很大程度上節(jié)省了工程投入,據(jù)估算,大約可以節(jié)省總投入的40%左右。觀測位置也較為靈活多變,可以根據(jù)實際需要安排觀測站,這樣就可以減少工作時間,提高工作效率。2.定位準確性好。GPS觀測定位準確度在50公里之內(nèi)可以達到10-6,100-500公里能夠達到10-7,大于1000公里時能夠達到10-9,在300-1500米施工項目的精確測量定位中,大于1小時的觀測時間,其測量誤差不大于1毫米。GPS傳回的平面定位數(shù)據(jù)的準確度為5毫米,高度定位準確度為8毫米。3.觀測效率高。GPS技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在為止,20公里之內(nèi)的靜態(tài)測量只需要15-20分鐘;在進行高速相對靜態(tài)定位時,在每個活動定位站和基準站距離小于15公里時,活動站定位時間僅僅需要1-2分鐘;在進行動態(tài)相對定位時,活動站開始行動,定位時間僅僅需要1-2分鐘,隨后進行測量定位,所需時間約為幾秒?梢钥闯鯣PS的觀測效率是非常高的。4.可以提供坐標位置。經(jīng)典大地定位在進行平面和高度定位時,是使用不同的方式分別進行測量。但是GPS技術(shù)不但可以進行平面和高度定位,還可以提供精確的坐標位置。5.便于操作。GPS技術(shù)的自動化程度比較高,甚至達到了完全自動化,控制人員僅需簡單配置并開啟關(guān)閉設(shè)備、查看數(shù)據(jù)、注意設(shè)備工作情況就可以完成測量定位,剩余工作都可以交給GPS自動完成。6.全天24小時連續(xù)工作。GPS定位不會受到外在環(huán)境的影響,不受時間、地點的限制,全天連續(xù)進行觀測活動。

二、GPS技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應(yīng)用

最近幾年,GPS技術(shù)在交通、建筑、能源等領(lǐng)域都廣泛的被應(yīng)用,這對我國GPS技術(shù)的運用有了很大的推動作用,《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》和《全球定位系統(tǒng)GPS測量技術(shù)規(guī)范》等標準的編制,為GPS技術(shù)的發(fā)展提供的法律和政策保障。目前GPS技術(shù)主要應(yīng)用于大壩、建筑、隧道、橋梁等工程的定位控制和測量方面。1.大壩變形監(jiān)測工程中GPS技術(shù)應(yīng)用探究。幾個主要的GPS技術(shù)變形監(jiān)測系統(tǒng)有數(shù)據(jù)傳輸、存儲、收集、處理和可視化操作,尤其是洪水易發(fā)期間信息的監(jiān)測,GPS監(jiān)測系統(tǒng)將其可靠性、安全性、精度高和較高的抗干擾能力的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。對于數(shù)據(jù)的處理和分析,GPS系統(tǒng)具有及時性、快速行,而且對于大壩面臨蓄水過高情況下的變形可以做出迅速的反映,保證大壩處于安全狀態(tài),同時對于洪水錯峰也可以很容易實現(xiàn)。因此在大壩變形監(jiān)測和防洪減災(zāi)方面,GPS監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)揮了很重要的作用。2.機場軸線定位工程中GPS技術(shù)應(yīng)用探究。根據(jù)所要建設(shè)的機場等級之間的差異,機場跑道中心軸線方位的精度也有所不同,但是機場中心軸線方位精度是有范圍的,最高低于±1",最低要要達到±6"。我國從1992年開始,各大機場就不斷引進GPS技術(shù)的使用,利用GPS測量,例如南京祿口機場、武漢天河機場和濟南機場都是利用GPS技術(shù)完成對軸線定位的。通過GPS技術(shù)進行施測時要注意兩點事項:第一,當提供大地的方位角時,要對平面子午線的方向和收斂角改化影響充分考慮,而且還要保證測點高程選取基本保持一致,這是為了避免受到垂涎偏差的影響;第二,如果要求的方位精度是±1",那么就必須利用精密軟件完成GPS極限的解算。3.橋梁工程中GPS技術(shù)應(yīng)用探究。在我國首次將GPS技術(shù)應(yīng)用到橋梁工程中的案例是對虎門大橋的控制測量施工中,首先利用GPS技術(shù)定位,將得到的坐標高斯投影后轉(zhuǎn)化成二維坐標和三維坐標,并對轉(zhuǎn)化可能造成的誤差嚴格控制,同時確保GPS定位精度,再將其轉(zhuǎn)換成橋梁獨立坐標數(shù)據(jù),這對橋梁放樣和施工都比較有利,針對高程方面則通過平面擬合法對三維定位的數(shù)據(jù)進行提供,擬合選用支撐點以此促進定位精度更加精準。GPS定位技術(shù)屬于一種平面控制手段,用來對大型橋梁控制網(wǎng)的建立是具有安全性和可行性的。4.線路勘測、隧道貫通測量中GPS技術(shù)應(yīng)用探究。交通、鐵路、通訊及輸電等建筑工程在建設(shè)過程中,關(guān)于管線測量、線路勘測及隧道貫通的測量都是十分重要的工程。而且這類測量的控制網(wǎng)基本以狹長方式設(shè)置,又因為很多路段在山林中,無法設(shè)置過多控制點,如果使用傳統(tǒng)方式對其進行測量,需要的時間就會很長,嚴重影響工程周期和施工進度。因此將GPS技術(shù)方法逐漸應(yīng)用到線路勘測和隧道貫通等工程中去,自應(yīng)用以來,測量進度和準確度都有很大程度的提升。例如北京地鐵工程、秦嶺某段隧道貫通工程等都采用GPS技術(shù)進行測量,施工進度和測量精準度都有明顯改善。5.高層建筑施工過程中GPS技術(shù)應(yīng)用探究。在當前形勢下,我國高層建筑施工中GPS技術(shù)雖然已經(jīng)得到應(yīng)用和推廣,但還是處在發(fā)展初級階段。在高層建筑施工過程中,對監(jiān)測工程和施工定位環(huán)節(jié)中利用了GPS技術(shù),有效的對施工控制網(wǎng)體系進行確定并建立,實現(xiàn)高層建筑施工測量工程。高層建筑工程施工中GPS技術(shù)應(yīng)用的主要內(nèi)容大概包括三點:首先,利用GPS技術(shù)對施工測量基準點進行測量,要保證精確,而且能夠獲取精準的施工坐標和大地坐標,對二者間的換算也可以通過精確計算得到,以此保證利用GPS技術(shù)建立的控制網(wǎng)能夠與建筑工程坐標系完全符合;其次,對建筑物之外臨時觀測基準點進行設(shè)定;最后,通過GPS技術(shù)實現(xiàn)對建筑物振動和日照變形狀況的進行實時監(jiān)測,實時獲取精準變形信息。

三、結(jié)語

如今經(jīng)濟時代,信息變化很快,科技發(fā)展也十分迅速,這就要求土木工程施工技術(shù)也要隨時代發(fā)展而變更,GPS技術(shù)的應(yīng)用對土木工程施工發(fā)展有積極作用。相關(guān)學者和專家要不斷研發(fā)、推廣和應(yīng)用新技術(shù),將最新、最先進的技術(shù)和土木工程施工結(jié)合,保證土木工廠行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。