¿Aplicación de la tecnología GPS en proyectos de topografía y mapeo de puentes?
Con el desarrollo de las industrias de puentes y topografía y cartografía, se aplican cada vez más tecnologías nuevas y avanzadas a los proyectos de topografía y cartografía de puentes. La aplicación de la tecnología GPS no solo mejora eficazmente la eficiencia de la topografía y la cartografía, sino que también resuelve problemas que la tecnología tradicional de topografía y cartografía no puede resolver. Resumen: Basado en los muchos años de experiencia laboral del autor, este artículo primero brinda una descripción general de la tecnología de topografía y mapeo GPS, luego analiza y analiza las ventajas y puntos de aplicación de la tecnología GPS, y explica la aplicación de la tecnología GPS en la topografía y mapeo de puentes. proyectos.
El proyecto del puente es de gran escala y requiere mucho tiempo, lo que hace imposible utilizar métodos de medición convencionales para el levantamiento y mapeo de puentes. Por lo tanto, la tecnología GPS debe utilizarse en las operaciones de topografía y mapeo de puentes para resolver los problemas de medición de la construcción que no pueden resolverse mediante la nivelación convencional y garantizar el buen desarrollo del proyecto del puente.
1 Descripción general de la tecnología de topografía y cartografía GPS
GPS es la abreviatura de GlobalPositioning System y en inglés se llama Globalpositioning System. El sistema es un sistema de posicionamiento y navegación por satélite desarrollado por el Departamento de Defensa de EE. UU. en la década de 1970 y puede utilizarse tanto para fines civiles como militares. El gobierno de Estados Unidos anunció que el sistema estaba en funcionamiento en abril de 1995. El sistema utiliza principalmente satélites para lograr posicionamiento y navegación. En comparación con la tecnología de posicionamiento tradicional, este sistema tiene las ventajas de omnipotencia y continuidad global, en tiempo real, en todo clima, así como un excelente rendimiento antiinterferencias y una estricta confidencialidad. La aparición de este sistema ha traído cambios fundamentales a las tecnologías de navegación y posicionamiento en todo el mundo, y ha tenido un enorme impacto en el ejército y en todas las áreas de la producción y la vida de las personas.
Es precisamente debido a las buenas características del sistema de posicionamiento GPS que se utiliza ampliamente en diversos campos topográficos, incluidos estudios urbanos, estudios de ingeniería, geodesia, fotogrametría aérea, etc. , abrió un nuevo capítulo en las diversas empresas de topografía y cartografía de mi país. El GPS consta principalmente de tres partes: constelación de satélites espaciales, estaciones de seguimiento terrestres y equipo de usuario. En comparación con los métodos de medición convencionales, este sistema tiene las ventajas de una alta precisión de medición, ausencia de visibilidad entre estaciones, tiempo de observación corto, operación simple del instrumento, función para todo clima y provisión de coordenadas tridimensionales. La constelación de satélites del Sistema de Posicionamiento Global está diseñada para constar de 24 satélites (de hecho, actualmente se mantienen regularmente entre 27 y 32 satélites). Están distribuidos en 6 órbitas, con un intervalo de 60° y una inclinación de 55°, con 4 satélites distribuidos uniformemente en cada plano orbital. La altitud terrestre de este satélite es de 20.200 kilómetros.
La constelación de satélites redistribuida por GPS puede garantizar que, sin importar el período de tiempo o la ubicación, se puedan recibir 4 o más señales de satélite al mismo tiempo para lograr un posicionamiento y observación instantáneos. La diferencia es el posicionamiento relativo entre dos o más estaciones. La Figura 1 es un diagrama esquemático de GPS diferencial. Los puntos A y B en 5438+0 en la Figura 65 pueden observar el mismo grupo de al menos 4 satélites al mismo tiempo. Como punto conocido, el punto A puede transmitir información original al punto B a través del enlace de datos, de modo que la ubicación específica del punto B pueda determinarse con precisión. El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se introdujo en varios campos civiles en la década de 1980, especialmente en la industria de la topografía y la cartografía. Al mismo tiempo, con la mejora continua de diversas necesidades de topografía y cartografía, los métodos de triangulación tradicionales ya no pueden satisfacer las necesidades de la industria de topografía y cartografía. La alta eficiencia, la alta precisión y otras características del sistema de posicionamiento global. Poco a poco hemos logrado resultados muy significativos en la industria topográfica y cartográfica.
2 Ventajas de la tecnología GPS en el levantamiento de ingeniería de puentes
1) Puede ahorrar muchos recursos financieros, materiales y de mano de obra para el departamento de levantamiento y mapeo de puentes. En comparación con la tecnología tradicional de topografía y cartografía, el GPS tiene una mayor eficiencia de medición y una mayor precisión de los resultados de medición. En las operaciones de levantamiento y mapeo de puentes, la tecnología de medición tradicional carece de cierto grado de antiinterferencia y tiene una confiabilidad de medición relativamente pobre en terrenos complejos. Al utilizar la tecnología GPS, solo necesita configurar una única estación de trabajo para realizar mediciones dentro de un rango de 1500 m, lo que reduce efectivamente la cantidad de estaciones de monitoreo y personal de medición. 2) El uso de tecnología de medición tradicional puede causar fácilmente errores de medición, lo que inevitablemente conducirá a reelaboraciones importantes del proyecto del puente. La tecnología de topografía y mapeo GPS puede resolver este problema de manera efectiva. Al establecer de 3 a 4 estaciones móviles de 1 unidad, cada punto de replanteo solo necesita permanecer durante 0,5 segundos para completar la medición de la línea media de 5 a 10 km. 3) El grado de automatización es mayor y se utiliza tecnología de topografía y mapeo GPS. Logre un alto grado de automatización en la observación y el procesamiento, lo que puede reducir eficazmente los errores de medición manual y mejorar la precisión de los resultados de la medición.
Aplicación de la tecnología 3GPS en proyectos de levantamiento y cartografía de puentes
En el levantamiento de control de ingeniería de puentes, el GPS se utiliza para establecer una red de control GPS. Sus aplicaciones incluyen principalmente el establecimiento de redes de control de planos. y control de elevación. En las operaciones de mapeo GPS de puentes, el GPS puede proporcionar información de posicionamiento tridimensional, lo que puede resolver eficazmente el problema de los puentes que cruzan ríos y niveles del mar. Siempre que se pueda obtener la diferencia de altura anormal de la estación de medición con ciertos requisitos de precisión, la altura geodésica del punto GPS se puede convertir a la altura normal, logrando así el control de elevación en la construcción de puentes. La aplicación del GPS en la medición del control de la construcción de puentes resuelve los problemas de la medición del control de elevación en alta mar y la medición continua de la elevación a través del mar en varios tramos, y proporciona tecnología avanzada para la construcción a través de ríos y mar.
En el proceso de diseño de la red de control GPS, debe basarse en los requisitos del estudio y diseño del puente y las necesidades de monitoreo de la deformación del puente, y seguir estrictamente el principio de "control general y cifrado local". ".
Al seleccionar la ubicación del punto de control, se deben considerar exhaustivamente las características y necesidades de la construcción del puente. No solo se requiere que la ubicación del punto de control esté fuera del camino de acceso a la construcción para cumplir con los requisitos de topografía y mapeo GPS, sino también. También es necesario garantizar en la medida de lo posible la visibilidad entre dos puntos adyacentes. Por ejemplo, el número de estación inicial de un puente es DK172+764.830, el número de estación final es DK173+939.400 y la disposición del vano es: 12-32 m de viga simplemente apoyada + 1-(464+40) m de viga continua + 65438. Kilometraje central: DK 173+352,115, longitud total del puente 1174,49 m. Las vigas cajón simplemente apoyadas de este puente están prefabricadas y las vigas continuas se construyen mediante el método de fundición en voladizo.
El estribo de este puente adopta un estribo hueco rectangular de doble línea con parte superior inclinada; las pilas 1 a 11 y 16 a 33 son pilas macizas con extremos redondos; las pilas 0 a 34 son pilotes perforados; El puente está ubicado en una curva, líneas dobles, la distancia de la línea es de 4,6 m, la red de control del plano del puente adopta un método de observación estática sincronizada con GPS, utiliza un método de expansión gráfica sincronizada de cuadrilátero geodésico o triangular para diseñar la red y utiliza dos estaciones de medición públicas para Realice anillos de sincronización adyacentes. La conexión entre ellos consta de aproximadamente 5 estaciones de medición que forman un anillo de sincronización. Cada anillo de sincronización observa sincrónicamente durante un período, y cada período de observación no es inferior a 60 minutos, en el que se realiza la conversión de datos proporcionada por el receptor. utilizado.
El software convierte los datos de observación GPS al formato Rinex estándar y luego utiliza el software Leica LGO7.0 para el cálculo de la línea base. Una vez que el cálculo de la línea base cumple con los requisitos, se genera el archivo vectorial de la línea base y se realiza el cálculo de ajuste. Los principales requisitos técnicos para las observaciones de nivelación se implementan estrictamente de acuerdo con las especificaciones, y todos los indicadores técnicos y tolerancias relevantes se establecen en el nivel digital. Durante el proceso de observación de campo, la inspección en tiempo real y las indicaciones se realizan a través del sistema de software de medición de ruta de nivelación que viene con el instrumento. Siempre que se descubra que excede el estándar, es necesario volver a medirlo inmediatamente para garantizar la precisión y confiabilidad de los datos de medición. Una vez completada la medición de la elevación del plano, los resultados de la medición deben enviarse a la unidad de supervisión para su aprobación de manera oportuna y solo se pueden utilizar después de la aprobación.
4 Conclusión
En resumen, la tecnología de posicionamiento preciso GPS tiene muchas ventajas, como resistencia a todo clima, alta precisión y rendimiento en tiempo real. Se ha utilizado ampliamente en la topografía y cartografía de puentes en mi país y ha logrado muy buenos resultados topográficos y cartográficos, lo que demuestra plenamente la superioridad de medición de la tecnología de posicionamiento GPS. En el futuro, con el desarrollo continuo de la ciencia y la tecnología, la tecnología GPS se desarrollará aún más, el alcance de la aplicación será más amplio, los resultados de las mediciones serán más precisos y desempeñará un papel más importante en el desarrollo económico de mi país. construcción, construcción de defensa nacional y progreso científico y tecnológico.
Lo anterior ha sido recopilado y compilado por Zhongda Consulting Company.
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