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(zhì)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(shù)得到廣泛應(yīng)用。在此背景下，本文將首先對 GPS 定位技術(shù)的發(fā)展與特征進(jìn)行簡要分析。同時(shí)將進(jìn)一步介紹差分 GPS 定位技術(shù)在靜態(tài)定位中的應(yīng)用，以及 GPS 動態(tài)定位在土木工程監(jiān)測中的應(yīng)用。最后，將分析 GPS 技術(shù)在橋梁、水壩、道路、城市工程、機(jī)場等土木工程中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：GPS 定位技術(shù);土木工程;測量;應(yīng)用策略

在最近的幾年當(dāng)中，GPS 測量技術(shù)被認(rèn)可的程度與在實(shí)際土木工程施工中的運(yùn)用領(lǐng)域也不斷的擴(kuò)大，它不單單可以更好的控制整個(gè)建筑工程中每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，并且它還可以更加行之有效的使整個(gè)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(shí)更可以使土木工程不斷的向前發(fā)展，因?yàn)樗梢越档屯聊竟こ淘趯?shí)際施工的過程中對最開始預(yù)算的一個(gè)需求，俗稱節(jié)約成本。

1 GPS 定位技術(shù)概述

1.1 GPS 定位技術(shù)的特征

GPS 定位系統(tǒng)由三大部分組成。第一，是在太空中部署的衛(wèi)星系統(tǒng)。第二，是在地面設(shè)置的監(jiān)控系統(tǒng)。第三，是存放于設(shè)備中的信號接收系統(tǒng)。GPS 衛(wèi)星系統(tǒng)，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(gòu)成。衛(wèi)星軌道距地面 2.02 萬 km。在定位地面物體時(shí)，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(tǒng)的主要職能是控制衛(wèi)星系統(tǒng)，由主控站、監(jiān)控站、注入站構(gòu)成。其會為衛(wèi)星系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)分析及天氣監(jiān)測。信號接受系統(tǒng)的主要功能是接受衛(wèi)星傳輸?shù)碾娮有盘?，并利用四?xiàng)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出自身的三維坐標(biāo)以及時(shí)間差，以體現(xiàn)自身的實(shí)時(shí)定位。綜合分析，GPS 定位技術(shù)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(shù)的優(yōu)勢

GPS 定位技術(shù)的主要優(yōu)勢可被概括為 3 個(gè)方面。一是精度高。GPS 定位技術(shù)的誤差，主要來自信號傳輸過程中產(chǎn)生的干擾。在民用領(lǐng)域，GPS 系統(tǒng)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(jìn)一步控制。二是操作便捷。GPS 系統(tǒng)的測繪工作主要由衛(wèi)星系統(tǒng)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(tǒng)的操作極為簡便。三是應(yīng)用范圍廣。GPS 系統(tǒng)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(tǒng)的應(yīng)用極為廣泛。同時(shí)，廣泛的使用范圍，進(jìn)一步降低了該系統(tǒng)的邊際成本，為 GPS 系統(tǒng)設(shè)計(jì)接口，已經(jīng)成為諸多領(lǐng)域的標(biāo)配。

2 GPS 測量技術(shù)在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1 橋梁施工應(yīng)用

有效的構(gòu)建每一個(gè)控制控制網(wǎng)，并且將相關(guān)的施工數(shù)據(jù)放樣精密處理，就是 GPS 測量技術(shù)在對橋梁的實(shí)際施工過程中不可或缺的重要組成部分，GPS 測量技術(shù)對于橋梁的實(shí)際施工有很大的幫助作用，例如它可以使實(shí)際工程施工的現(xiàn)場測量各個(gè)點(diǎn)位更加的精確，而且 GPS 測量技術(shù)也可以相應(yīng)的應(yīng)用到高程的相關(guān)測量工作和對跨河工程的相關(guān)的檢測及測量工作當(dāng)中，并且大幅度提高其工作效率與更為精準(zhǔn)的相關(guān)大數(shù)據(jù)，這樣的話就可以在橋梁的各個(gè)施工環(huán)節(jié)當(dāng)中都準(zhǔn)確的控制，并且相比較傳統(tǒng)的橋梁施工技術(shù)更加的行之有效。GPS 測量技術(shù)也可以被現(xiàn)場施工的工作人員所良好的運(yùn)用，GPS 測量技術(shù)對三維定位信息的準(zhǔn)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(gè)的橋梁構(gòu)造及橋梁工程進(jìn)行系統(tǒng)的科學(xué)的合理的規(guī)劃，讓橋梁施工變得比以往更加的精準(zhǔn)更加的可靠無誤，進(jìn)而這樣也就使得橋梁的整體施工質(zhì)量得到了很大程度上的保障，也大大提高了后續(xù)的質(zhì)檢合格率。然而盡管 GPS 測量技術(shù)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(yīng)用還相對比較稀少，但是正是因?yàn)?GPS 測量技術(shù)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(jìn)度，所以，GPS 測量技術(shù)在橋梁的工程施工當(dāng)中還是具有比重較大的地位，和非?？陀^的一個(gè)進(jìn)步發(fā)展的大空間。

2.2 線路勘測

在線路的實(shí)際勘測過程當(dāng)中，隨著線路的勘測工程一直不斷的在進(jìn)步發(fā)展，GPS 測量技術(shù)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(shù)線路工程的測量控制網(wǎng)也大都是呈現(xiàn)出一種狹長的形狀，更有一部分線路工程是要貫穿整個(gè)無人的林區(qū)或者是貧瘠的山地。因此，操控點(diǎn)的周邊不可預(yù)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(chǎn)生的變數(shù)以及對最終的勘測的最終數(shù)據(jù)都會或多或少的有著一定的影響，也正是因?yàn)檫@樣，之前一直沿襲的傳統(tǒng)勘測方法并不能夠?qū)θ绱藦?fù)雜的線路工程進(jìn)行較為精準(zhǔn)的勘測，得到準(zhǔn)取得勘測數(shù)據(jù)的，所以為了避免這些發(fā)生，遠(yuǎn)距離的線路監(jiān)測和復(fù)雜地形的線路工程監(jiān)測一般采用的都會是 GPS 測量技術(shù)，而實(shí)際證明 GPS 測量技術(shù)相比與傳統(tǒng)的測量方式而言，更加的準(zhǔn)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(jié)束語

在現(xiàn)如今不斷飛速發(fā)展的科技經(jīng)濟(jì)與文化的大環(huán)境中，不斷隨之而發(fā)展的當(dāng)然還有不可或缺的土木工程以及土木工程的施工技術(shù)，而 GPS 測量技術(shù)應(yīng)為其自身獨(dú)具的各項(xiàng)優(yōu)勢，使得他的應(yīng)用范圍不斷的廣泛，進(jìn)而對土木工程領(lǐng)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。

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（作者單位：七臺河市華旺建筑工程有限責(zé)任公司）