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GPS技術對土木工程的作用論文
一、GPS技術的特點
1.觀測位之間不需要通視。采用GPS技術測量，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，在很大程度上節省了工程投入，據估算，大約可以節省總投入的40%左右。觀測位置也較為靈活多變，可以根據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傳回的平面定位數據的準確度為5毫米，高度定位準確度為8毫米。3.觀測效率高。GPS技術發展到現在為止，20公里之內的靜態測量只需要15-20分鐘；在進行高速相對靜態定位時，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。可以看出GPS的觀測效率是非常高的。4.可以提供坐標位置。經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自動完成。6.全天24小時連續工作。GPS定位不會受到外在環境的影響，不受時間、地點的限制，全天連續進行觀測活動。
二、GPS技術在土木工程施工領域的應用
最近幾年，GPS技術在交通、建筑、能源等領域都廣泛的被應用，這對我國GPS技術的運用有了很大的推動作用，《全球定位系統城市測量技術規程》和《全球定位系統GPS測量技術規范》等標準的編制，為GPS技術的發展提供的法律和政策保障。目前GPS技術主要應用于大壩、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技術應用探究。幾個主要的GPS技術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勢充分發揮出來。對于數據的處理和分析，GPS系統具有及時性、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，同時對于洪水錯峰也可以很容易實現。因此在大壩變形監測和防洪減災方面，GPS監測系統發揮了很重要的作用。2.機場軸線定位工程中GPS技術應用探究。根據所要建設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技術完成對軸線定位的。通過GPS技術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技術應用探究。在我國首次將GPS技術應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平面擬合法對三維定位的數據進行提供，擬合選用支撐點以此促進定位精度更加精準。GPS定位技術屬于一種平面控制手段，用來對大型橋梁控制網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技術應用探究。交通、鐵路、通訊及輸電等建筑工程在建設過程中，關于管線測量、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基本以狹長方式設置，又因為很多路段在山林中，無法設置過多控制點，如果使用傳統方式對其進行測量，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技術方法逐漸應用到線路勘測和隧道貫通等工程中去，自應用以來，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技術應用探究。在當前形勢下，我國高層建筑施工中GPS技術雖然已經得到應用和推廣，但還是處在發展初級階段。在高層建筑施工過程中，對監測工程和施工定位環節中利用了GPS技術，有效的對施工控制網體系進行確定并建立，實現高層建筑施工測量工程。高層建筑工程施工中GPS技術應用的主要內容大概包括三點：首先，利用GPS技術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技術建立的控制網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定；最后，通過GPS技術實現對建筑物振動和日照變形狀況的進行實時監測，實時獲取精準變形信息。
三、結語
如今經濟時代，信息變化很快，科技發展也十分迅速，這就要求土木工程施工技術也要隨時代發展而變更，GPS技術的應用對土木工程施工發展有積極作用。相關學者和專家要不斷研發、推廣和應用新技術，將最新、最先進的技術和土木工程施工結合，保證土木工廠行業的健康持續發展。
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