gps在路桥设计与监测中的应用研究李志磊

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1、GPS在路桥设计与监测中的应用研宄李志磊山东通达路桥规划设计有限公司山东烟台264003摘要：GPS定位技术兵有全天候、精度高及速度快的特点，可以有效地避免传统测量方法的弊端，在变形监测中被广泛应用。了解GPS在变形监测中的应用现状，并进一步探讨其发展趋势，是不断提高变形监测技术应用效果的保障。关键词：GPS；路桥设计；监测随着GPS技术的不断发展，其测量功能更加完善，应用面也越来越广,操作也更简便，这使GPS测量更实用化。在我国的路桥设计中使用GPS技术，可以减少设计成木，弥补常规传统测量方法的不足，提高设计精度与设计效率。一、GPS及变形监测技术概述1、

2、全球定位系统简介GPS木来是用于军事部门的卫星导航及定位系统，以卫星为基础，具有全天候、速度快、连续性、实时性等特点，并且GPS具有良好的保密性及抗干扰性。全球定位系统可以向全球任何一个用户提供精度非常高的时间信息及三维坐标等技术参数，并且全天候提供，在各种变形监测中都可以得到有效应用，尤其是在大坝变形监测、桥梁变形监测、滑坡监测及矿区变形监测等特殊地区监测中得到广泛应用。2、变形监测技术简介变形监测技术在八十年代之前主要指的是常规大地测量及特殊的变形测量技术，经过近些年的发展，摄影测量技术及GPS技术成为变形监测技术中的重要组成部分。常规大地测量技术采用的

3、工兵主要是经纬仪、水准仪、全站仪及测距仪等测量仪器，利用这些仪器对点的变形值进行测量。一方面能够对变形整体的形态进行提供，另一方面也可以用于不同的检测精度及变形体，在不同的检测环境中都能够应用，以提供有效的绝对变形信息。但这一技术的作业量较大，并且受地形条件的影响，往往不能够实现自动化监测。特殊变形测量技术包括三种，即准直测量、应变测量和倾斜测量，这种测量技术的测量过程相对比较简单，并且可以对变形体的内部变形进行检测，以奋效地实现监测的自动化，但提供的变形信息比较局限，一般只能够对相对变形信息进行提供。摄影测量技术主要包括地面摄影测量技术及航空摄影测量技术两

4、种。摄影测量技术可以瞬间记录被摄影物体的信息，在不规则及不可接触体的变形监测中具有独特优势，并II这一技术获取的信息可以长久保存，具冇客观性，监测工作简便且比较安全。但摄影测量技术的摄影距离较近，对仪器设备的要求较高,因此应用并不广泛。GPS技术的应用则对苏它变形监测技术的缺点给予了很好的弥补，近些年己经被广泛应用，并收到了良好的效果。二、GPS在变形监测中的应用GPS技术在应用于特大桥梁的控制测量中，可构成较好的网形，能提高定位精度，同时对检测传统常规测量的支点也非常的冇效。例如首先用传统常规测量方法建立高精度的边角网，然后利用GPS对该边角网进行检测，G

5、PS的检测网可达毫米级精度，比传统常规的精度网的效果要好。1、GPS在变形监测中的应用特点GPS在变形监测中的应用具有以下几个特点：第一，在变形监测中运用GPS无需保持通视，传统的方法需要点之间保持通视才能够进行观测，而GPS仅仅需要保证测站上空开阔便可；第二，GPS可以同吋提供监测点的三维位移信息，如果用传统的方法则需要将平面位移和垂直位移进行分开监测，不但周期长，而iL工作量极大；第三，全天候监测，GPS没有气候条件的限制，可以实现长期全天候观测；第四，GPS的监测精度非常高，可以提供l×10-6的监测精度；第五，GPS的监测操作简单，很容易

6、实现监测的自动化。2、GPS在变形监测中的应用方案变形监测的作业及监测模式主要有三种，即周期性重复测量、实吋动态监测及固定连续GPS测站阵列。在应用GPS进行变形监测时，要根据国家的相关的规定进行变形监测等级的划分，明确变形监测的相关参数要求。监测中的方案主要有以下几个：第一，可以用多台GPS机进行冋步观测，最好在每个观测点都安置GPS机，做到每点一机冋步观测；第二，如果进行多期观测，则要做到每期观测时GPS接收机台数及接收机的型号相Mb第三，在进行观测吋,要选择最佳的卫星分布，并且在卫星较多的时段进行观测；第四，基准点与变形点间的距离及基准点都不能够超过五

7、千米。3、GPS在变形监测中应用的作业方式GPS在变形监测中应用的作业方式主要奋两种，即周期性和连续性。周期性变形监测大致与传统的变形监测相似，变形体的变形相对非常缓慢，因而变形监测的周期相对较长，这种监测方式的基准选择及确定非常关键。连续性变形监测则指的是利用监测仪器对数据进行长吋间的采集，从而获得数据序列。这种监测方式所获取的数据具有一定的连续性，分辨率较强，在数据的解算及分析方面具有较高的要求。4、GPS在变形监测中的应用误差GPS在变形监测中会存在一定的误差，误差的存在势必会对观测的精度有影响，按误差的性质可以将监测中的误差分为两人类，即系统误差及偶

8、然误差。按误差来源分类，GPS测量误差则主要分为与G