魏兴红
身份证号码：511324198812187339 四川 610058
摘要：本文主要探讨了GPS测量技术在土木工程施工领域中的具体应用，分析了土木工程施工领域应用GPS测量技术的方法和要点，以期可以为GPS测量技术的应用提供参考。
关键词：GPS测量技术；土木工程；施工；应用
一、前言
目前，在土木工程施工的过程中，GPS测量技术的应用越来越广泛，在科学合理利用了GPS测量技术之后，可以有效提升土木工程施工的质量，从而保证施工的效果。
二、关于于GPS测量原理分析
GPS即全球定位系统，它的全称是Global Positioning System。二十世纪七十年代，首先开始着手研发的是美国，经过二十多年的探讨开发，耗费二百多亿美元后终于建成，此系统可以说是带领人类进入了一个全新的“定位时代”，他可以对海陆空实行三维导航及其定位，是一项新型的卫星定位和导航系统。它是一种运用距离交会法来定位的卫星导航及定位系统。GPS的优势特点为：操作简单，精确度高，全天候以及高效益。所以全球定位系统一经出现就受到了广大测绘工作者的青睐。在需要的地方架设全球定位系统接收机，在某一时刻同一时间接受大于三颗的全球定位系统卫星发出的导航电文，然后通过数据计算以及数据处理可以求出此时可全球定位系统接收机到全球定位系统卫星的距离，相同地运用接收卫星星历可以获取此时卫星在空间中的位置。
随着GPS技术在工程建设领域的应用越来越广泛，其表现出来的优势越发突出，首先观测站之间不需要通视，各个观测站之间只需要保持自身上空开阔就可以，这样便能够节约大量造标费用，同时也省去了大量繁琐的测量工作。其次，定位精度高，采用GPS技术定位，相对精度在50km内能够达到10-6，每小时以上的观测平均平面误差均小于1mm，这对于保证测量有效性具有重要意义。再次，观测时间较短，采用GPS技术进行观测，静态测量时只需要15-20分钟，而流动站与基准站距离在15km以内的，其在流动站的观测时间只需要1-2分钟，观测完成后能够立即定位，准确度高，由此节约了大量观测和计量时间。最后，全天候，应用GPS技术观测，能够在任何时间、任何地点保持连续性和一致性，而且不会受到天气状况的影响，由此保证了监测的连续性和准确性，这对于更好的满足工程施工需求帮助较大。
三、GPS技术在土木工程领域中的应用
近年来，GPS技术在土木工程领域的应用越发广泛，如建筑、桥梁、大坝、公路等，其准确的测量度使得土木工程施工质量和效率不断提升，而且节约了大量施工成本，实现了经济效益的提升。
1、建筑施工应用
GPS技术在建筑施工中的应用时间并不长，因此也有一定的局限性，厦门建设银行大厦是我国首次应用GPS进行检测的工程，主要用于获取施工坐标系与大地坐标系的换算关系，对建筑物变形及振动进行连续观测，获取准确数据。在此过程中，观测基点主要是确定起算点及方向，这样即使变换观测点也不会对观测精度产生影响，从而保证满足工程施工需求。
2、桥梁施工应用
在桥梁施工过程中，GPS测量的主要应用范围在于构建控制网，并进行施工放样处理，GPS技术能够提供准确的三维定位信息，无论是高程控制，还是跨河水准，都能够保证监测的准确性、及时性和可靠性。当前，桥梁施工放样应用GPS技术的工程也还比较少，但其准确的三维坐标测量决定了其在桥梁施工应用中的广阔前景。因此，在未来的发展过程中，应当加强GPS技术在桥梁施工应用中的研究，充分发挥其三维坐标观测的优势，从而更好的满足桥梁施工需求。
3、大坝变形监测
大坝建设属于水利类工程，在建设过程中遇到的阻力较多，如跨流域问题、水流检测问题等，这些因素都会对大坝建设质量产生影响，因此，加强大坝变形监测是重中之重。近年来，GPS技术在大坝变形监测中的应用大大缓解了这一难题，其较高的监测精度，较强的抗干扰能力，安全可靠的监测系统都对提高大坝测量精度起到了巨大的促进作用。如湖北省长阳县内的隔水岩水库，其大坝属于重力拱坝，在大坝建成后开始投入使用，主要用于数据采集、传输及处理三部分，根据监测结果显示，GPS系统监测的精度较高，数据处理分析的时间均小于15分钟，能够在大坝超高蓄水变形的第一时间内发生反馈，以及时采取防洪减灾措施，从而减少灾害发生。由此可见，大坝变形监测应用GPS技术的效果较为显著，但对于此项技术的应用仍然需要加强研究，以为现代化的大坝工程建设提供更有效的动力支持。
4、线路勘测
GPS技术在线路勘测中的应用也十分广泛，如铁路建设、输电线路建设、通讯线路建设等，此种类型的工程线路较长，而且测量控制网的分布大都是狭长型，甚至还有许多工程需要穿越山林，对于周围的控制点了解较少，未知数较多，如果采用传统的测量方法，则会导致测量时间加长，从而对工程建设效率产生严重影响，不仅导致工程成本增加，同时也难以满足工程施工质量要求。而通过采用GPS技术进行线路勘测，对于远程线路监测也能够保证测量效率及测量精度，而且也大大提高了测量工作效率，缩短了施工工期，如西安到南京的线路、北京地铁线等，这些工程建设质量的提高在很大程度上都依赖于GPS技术的应用。
四、GPS（ＲTK）配合全站仪的具体施测过程
第一步就是对作业流程进行规定，图2 即为该测区的作业流程图。
ＲTK 的设计必须严格遵守以下操作原则：
1）应在测区中央位置架设基准站，而且要始终保持基准站距离无线电发射塔和高压线至少50 m。已知点确定以后，应在此基础上校正点位，确保ＲTK 的准确、可靠。2）要确保基准站仪器平整、精确，对中要控制在1 mm 以内，而整平精度要保持在半格以内。3）15°是接收机接收卫星的理想高度角。4）在确定基准站天线高度时应在不同的三个方向反复测量，确保互差小于3 mm，天线高度应为三次平均值。
对流动站的技术要求规范：
1）不小于13°是最佳卫星高度角。2）至少观测5 颗以上的卫
星数。3）选择流动站位置时要谨慎，尽量将其控制在转换范围内，在不超过基准参考站10 km 的位置架设。4）在进行观测工作以前，要认真检测已测点或者已知点，确保准确。5）进行测量时必须保证ＲTK 处于固定状态。6）测点相对图根点的相对中误差不得大于图上0． 12 mm（实地20 cm）。7）在选用ＲTK 为图根点确定方法时，要尽可能选择易于仪器操作和搬运且实现良好的地方，所以，理想的图根点位置为十字路口或者平房区，为了检测方便，要确定后视点。
全站仪的基本操作流程：1）尽可能整平对中，将对中偏差控制在1 mm 以内；2）全站仪启动后，打开文件管理界面，新建文件夹，将文件储存在该文件夹下；3）在检核过程中，将后视点作为检核点，进行点收集的基本前提是偏差在可控范围内，否则，要对具体原因进行调查；4）对碎部点数据信息进行搜集和整理。特别要强调的事项：1）要分清盘左盘右，始终在一个方向观测一个测站；2）一旦触碰到测站仪器，就需立即校正。
五、结束语
综上所述，GPS测量技术应用于土木工程施工领域，能够有效提升土木工程施工的质量，同时，还可以促使土木工程施工更加科学和先进，因此，在土木工程施工中应用GPS测量技术非常有必要。
参考文献：
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[2]周毅，青岛海湾大桥GPS测量控制系统建设与应用[J].测绘学报，2013，2
[3]王宏.工程测绘中GPS测量技术的应用分析[J].科技与企业，2013（10）：263.
论文作者:魏兴红
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/17
标签：测量论文; 技术论文; 大坝论文; 工程施工论文; 土木论文; 精度论文; 基准论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;