GPS技術(shù)對土木工程的作用論文

　　一、GPS技術(shù)的特點(diǎn)

　　1.觀(guān)測位之間不需要通視。采用GPS技術(shù)測量，觀(guān)測位之間是不需要通視的，只需要保證觀(guān)測位上方是開(kāi)闊的空間就可以。所以，在很大程度上節省了工程投入，據估算，大約可以節省總投入的40%左右。觀(guān)測位置也較為靈活多變，可以根據實(shí)際需要安排觀(guān)測站，這樣就可以減少工作時(shí)間，提高工作效率。2.定位準確性好。GPS觀(guān)測定位準確度在50公里之內可以達到10-6,100-500公里能夠達到10-7，大于1000公里時(shí)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(shí)的觀(guān)測時(shí)間，其測量誤差不大于1毫米。GPS傳回的平面定位數據的準確度為5毫米，高度定位準確度為8毫米。3.觀(guān)測效率高。GPS技術(shù)發(fā)展到現在為止，20公里之內的靜態(tài)測量只需要15-20分鐘；在進(jìn)行高速相對靜態(tài)定位時(shí)，在每個(gè)活動(dòng)定位站和基準站距離小于15公里時(shí)，活動(dòng)站定位時(shí)間僅僅需要1-2分鐘；在進(jìn)行動(dòng)態(tài)相對定位時(shí)，活動(dòng)站開(kāi)始行動(dòng)，定位時(shí)間僅僅需要1-2分鐘，隨后進(jìn)行測量定位，所需時(shí)間約為幾秒�？梢钥闯鯣PS的觀(guān)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(jìn)行平面和高度定位時(shí)，是使用不同的方式分別進(jìn)行測量。但是GPS技術(shù)不但可以進(jìn)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(dòng)化程度比較高，甚至達到了完全自動(dòng)化，控制人員僅需簡(jiǎn)單配置并開(kāi)啟關(guān)閉設備、查看數據、注意設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(dòng)完成。6.全天24小時(shí)連續工作。GPS定位不會(huì )受到外在環(huán)境的影響，不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，全天連續進(jìn)行觀(guān)測活動(dòng)。

　　二、GPS技術(shù)在土木工程施工領(lǐng)域的應用

　　最近幾年，GPS技術(shù)在交通、建筑、能源等領(lǐng)域都廣泛的被應用，這對我國GPS技術(shù)的運用有了很大的推動(dòng)作用，《全球定位系統城市測量技術(shù)規程》和《全球定位系統GPS測量技術(shù)規范》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.大壩變形監測工程中GPS技術(shù)應用探究。幾個(gè)主要的GPS技術(shù)變形監測系統有數據傳輸、存儲、收集、處理和可視化操作，尤其是洪水易發(fā)期間信息的監測，GPS監測系統將其可靠性、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(lái)。對于數據的處理和分析，GPS系統具有及時(shí)性、快速行，而且對于大壩面臨蓄水過(guò)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(shí)對于洪水錯峰也可以很容易實(shí)現。因此在大壩變形監測和防洪減災方面，GPS監測系統發(fā)揮了很重要的作用。2.機場(chǎng)軸線(xiàn)定位工程中GPS技術(shù)應用探究。根據所要建設的機場(chǎng)等級之間的差異，機場(chǎng)跑道中心軸線(xiàn)方位的精度也有所不同，但是機場(chǎng)中心軸線(xiàn)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(kāi)始，各大機場(chǎng)就不斷引進(jìn)GPS技術(shù)的使用，利用GPS測量，例如南京祿口機場(chǎng)、武漢天河機場(chǎng)和濟南機場(chǎng)都是利用GPS技術(shù)完成對軸線(xiàn)定位的。通過(guò)GPS技術(shù)進(jìn)行施測時(shí)要注意兩點(diǎn)事項：第一，當提供大地的方位角時(shí)，要對平面子午線(xiàn)的方向和收斂角改化影響充分考慮，而且還要保證測點(diǎn)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)應用探究。在我國首次將GPS技術(shù)應用到橋梁工程中的案例是對虎門(mén)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化成二維坐標和三維坐標，并對轉化可能造成的誤差嚴格控制，同時(shí)確保GPS定位精度，再將其轉換成橋梁獨立坐標數據，這對橋梁放樣和施工都比較有利，針對高程方面則通過(guò)平面擬合法對三維定位的數據進(jìn)行提供，擬合選用支撐點(diǎn)以此促進(jìn)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(lái)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(xiàn)路勘測、隧道貫通測量中GPS技術(shù)應用探究。交通、鐵路、通訊及輸電等建筑工程在建設過(guò)程中，關(guān)于管線(xiàn)測量、線(xiàn)路勘測及隧道貫通的測量都是十分重要的工程。而且這類(lèi)測量的控制網(wǎng)基本以狹長(cháng)方式設置，又因為很多路段在山林中，無(wú)法設置過(guò)多控制點(diǎn)，如果使用傳統方式對其進(jìn)行測量，需要的時(shí)間就會(huì )很長(cháng)，嚴重影響工程周期和施工進(jìn)度。因此將GPS技術(shù)方法逐漸應用到線(xiàn)路勘測和隧道貫通等工程中去，自應用以來(lái)，測量進(jìn)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(jìn)行測量，施工進(jìn)度和測量精準度都有明顯改善。5.高層建筑施工過(guò)程中GPS技術(shù)應用探究。在當前形勢下，我國高層建筑施工中GPS技術(shù)雖然已經(jīng)得到應用和推廣，但還是處在發(fā)展初級階段。在高層建筑施工過(guò)程中，對監測工程和施工定位環(huán)節中利用了GPS技術(shù)，有效的對施工控制網(wǎng)體系進(jìn)行確定并建立，實(shí)現高層建筑施工測量工程。高層建筑工程施工中GPS技術(shù)應用的主要內容大概包括三點(diǎn)：首先，利用GPS技術(shù)對施工測量基準點(diǎn)進(jìn)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(guò)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(shí)觀(guān)測基準點(diǎn)進(jìn)行設定；最后，通過(guò)GPS技術(shù)實(shí)現對建筑物振動(dòng)和日照變形狀況的進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，實(shí)時(shí)獲取精準變形信息。

　　三、結語(yǔ)

　　如今經(jīng)濟時(shí)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(shí)代發(fā)展而變更，GPS技術(shù)的應用對土木工程施工發(fā)展有積極作用。相關(guān)學(xué)者和專(zhuān)家要不斷研發(fā)、推廣和應用新技術(shù)，將最新、最先進(jìn)的技術(shù)和土木工程施工結合，保證土木工廠(chǎng)行業(yè)的健康持續發(fā)展。

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