在(zài)當(dāng)今快速發展的建設行業中,精準可靠(kào)的測量是確保項目成功(gōng)實施的基礎。工程測量設備,包括全站儀、水準儀、GPS/GNSS接收器、激光掃描儀、無人機航測係統以(yǐ)及三維建模軟件等,已成為橋梁檢(jiǎn)測不可或缺的工具(jù)。這些高科技設備不(bú)僅提高了測量的速度(dù)和準確性,還極大地擴展了測量的範(fàn)圍和靈活性,使得即使是在地(dì)形複雜、環境惡劣的條件下也能完成高質量(liàng)的測量任務。
橋梁檢測工程(chéng)測量直接獲得距離、角度、高(gāo)程等基礎數據,再通過對基(jī)礎數(shù)據計算獲得空間坐標、尺寸大小、高程等技術成果。橋梁(liáng)檢測的測量設(shè)備經曆(lì)了不同的發展和(hé)應用階段。從基(jī)礎建設(shè)到精密施工,工程測量設備(bèi)的應用貫穿於項目的每(měi)一個階段,為建築設(shè)計、施工管理及後期維護提供了關鍵的數據支持。本文中(zhōng)交路橋科技將匯總些先進工程測量設備技術,展示它們如何推動著工(gōng)程(chéng)建(jiàn)設行業的進步(bù)!
·階段(duàn)1:早期橋梁檢測的工程測量設備,測(cè)距以鋼尺、測角采用經緯儀、高程采用水準儀,測量方式以人工測(cè)量(liàng)、人(rén)工(gōng)處理數據為主。
·階段2:隨著激光測距技術(shù)發展,測(cè)距和測角設(shè)備集成在一(yī)起,逐(zhú)漸出現了全站儀,同時經緯儀、水準儀向電(diàn)子化發展,設備具備了數據處理功能。
·階段3:全球定位技術(shù)應用,采用RTK定位技術的測量設備,在測繪、施工(gōng)和監測(cè)中廣泛應用;
·階段(duàn)4:無人機傾斜攝影測量、三維激光掃描(miáo)設備的(de)應用,使測量進入三維建圖階段。
1、水準儀
水準(zhǔn)儀是一種用於測量地麵點高程差異的測(cè)量儀器,它通過測(cè)量水平視線的高度(dù)差來(lái)確定兩點之間的高程差(chà)。它在地理測量、土木(mù)工程、建築施工(gōng)等領域應用(yòng)廣泛。水準測量主要由水(shuǐ)準儀和水準尺組成。水準(zhǔn)儀分為光學水準儀和數字水準儀。
2、全站儀(yí)
全(quán)站儀是指能自動測量角度和距離,並(bìng)通過內(nèi)置的軟件處理這些數據,以確(què)定目(mù)標點(diǎn)平麵坐(zuò)標和高程,它(tā)具有自動化程度高、功能多及精度(dù)較高等優點,廣泛用於工程測量(liàng)、變形監測、橋(qiáo)梁設計施工和其他(tā)相關領域。
全(quán)站儀精度包括測角精度和測距精度。測角精度可分為0.5″、1″、2″、3″、5″、7″等幾個(gè)等級。測距(jù)精(jīng)度一般表示為(A+B ppm×D)mm,其中A代表儀器的固定誤差,B是比例誤差係數,與測量距離(lí)有關,ppm是百萬分之一,D是測量(liàng)距離,單位是km。測距精度可以分為一級 ±(1+2PPm×D)mm,二級±(3+2PPm×D)mm,三級±(5+5PPm×D)mm。
3、三維激光掃描
三(sān)維激光掃描(miáo)技術突破了傳統的單點測量(liàng)方法,它能夠(gòu)提供掃描物體表麵的三維點雲數據,因此可(kě)以用於(yú)獲取高精(jīng)度高分辨率的數字地形模型。近些年來,三維激光掃描儀已經從固定朝移(yí)動方向發展。三維激光掃描儀有架站式、手持式(shì)和機載(車載)式,常用於地形測繪、橋梁結構或構件測繪、橋梁檢測等。
·機載式:測量範圍最廣,掃描頻率高,但精度相對較低,可達幾(jǐ)厘米。
·架站式:測量範(fàn)圍較廣,精度可達毫米級,但掃描(miáo)頻率相對較低;
·手(shǒu)持式:便攜性(xìng)強,測(cè)量範圍(wéi)和精度適中,適用於複雜環境掃描;
4、全球定位係統
RTK定位技術即實時動態相對定位技術,具(jù)有很高的定位精度,是一種可(kě)以(yǐ)實時獲得測點最終三維坐標的測量方法。RTK定位係統是DNSS測量(liàng)技術與數據傳輸技術(shù)相結合而構成的組合係統,它的基本原理是利用2台以上DNSS 接收機同時接收DNSS衛星信號,其中一台(tái)安置在已知坐標點上作(zuò)為基準(zhǔn)站,另一台用來測定未知點的坐標後為流動站。基準站通過數據傳輸係統將其觀測值和測站坐(zuò)標信息一起傳送給流動站(zhàn)。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站(zhàn)的數據,還要自己采集GPS觀測數(shù)據(jù),然後根據相對定位的原(yuán)理,在係統內組成差分觀測值進行實時處理(lǐ),實時(shí)地計算並(bìng)顯示用戶站的三維坐標及精度。
5、無人機傾斜攝影
傾(qīng)斜攝影測量技術通過在飛行器(qì)上安裝多個具有(yǒu)不同傾斜角度的相機,同時獲取垂直和傾斜影像,對映像(xiàng)數(shù)據進行空三加密、影像匹配、三維(wéi)建模等處理,可得到(dào)正射影像圖、三維模型等成果。
·點雲精度:在良好的(de)條件(jiàn)下,精度(dù)可以達到幾厘米。
·三維模型精度:結構物三維模型(xíng),表麵精(jīng)度通常在5-30厘米(mǐ)之間。
·高程精度:通常比平麵精度略低,一般在10-50厘米之間。
·平麵精度:一般在5-30厘米之(zhī)間
·相對精度通常指的是測量(liàng)對象內部各點之間(jiān)的相對位置精度,通常比絕對精度要高,可以達到亞厘米(mǐ)級別。
[精度影響因素]
·地麵控製點:合理分布的地麵控製點可以(yǐ)提高測量精度。
·環境因素:天氣條件、大氣幹擾、地麵覆蓋物等也會影響測量精(jīng)度。
·飛行高度:飛行高度越低,影像分辨率越高,通常精度也會(huì)提高。
·數據處理軟件:先進的處理軟件和算(suàn)法(fǎ)可以提高最終的精度(dù)。
·相機分辨率:高分(fèn)辨率相機可以獲得(dé)更高的精度。
中交路橋科技先(xiān)進的檢測設備不僅是現代交通建設不可或缺的(de)技術基石,更是推動行(háng)業轉型升級、實現高質量發展的強大動力。隨著技術的不斷迭代(dài)升級,我們有理由(yóu)期待,中交路(lù)橋科技(jì)將繼續引領(lǐng)行業前行,為全球交通(tōng)基礎設施的可(kě)持續發展貢獻更多中國力量。