在當今快速發(fā)展的建設行業(yè)中,精準可靠的測量是確保項目成功實施的基礎。工程測量設備,包括全站儀、水準儀、GPS/GNSS接收器、激光掃描儀、無人機航測系統以及三維建模軟件等,已成為橋梁檢測不可或缺的工具。這些高科技設備不僅提高了測量的速度和準確性,還極大地擴展了測量的范圍和靈活性,使得即使是在地形復雜、環(huán)境惡劣的條件下也能完成高質量的測量任務。
橋梁檢測工程測量直接獲得距離、角度、高程等基礎數據,再通過對基礎數據計算獲得空間坐標、尺寸大小、高程等技術成果。橋梁檢測的測量設備經歷了不同的發(fā)展和應用階段。從基礎建設到精密施工,工程測量設備的應用貫穿于項目的每一個階段,為建筑設計、施工管理及后期維護提供了關鍵的數據支持。本文中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程建設行業(yè)的進步!
·階段1:早期橋梁檢測的工程測量設備,測距以鋼尺、測角采用經緯儀、高程采用水準儀,測量方式以人工測量、人工處理數據為主。
·階段2:隨著激光測距技術發(fā)展,測距和測角設備集成在一起,逐漸出現了全站儀,同時經緯儀、水準儀向電子化發(fā)展,設備具備了數據處理功能。
·階段3:全球定位技術應用,采用RTK定位技術的測量設備,在測繪、施工和監(jiān)測中廣泛應用;
·階段4:無人機傾斜攝影測量、三維激光掃描設備的應用,使測量進入三維建圖階段。
1、水準儀
水準儀是一種用于測量地面點高程差異的測量儀器,它通過測量水平視線的高度差來確定兩點之間的高程差。它在地理測量、土木工程、建筑施工等領域應用廣泛。水準測量主要由水準儀和水準尺組成。水準儀分為光學水準儀和數字水準儀。
2、全站儀
全站儀是指能自動測量角度和距離,并通過內置的軟件處理這些數據,以確定目標點平面坐標和高程,它具有自動化程度高、功能多及精度較高等優(yōu)點,廣泛用于工程測量、變形監(jiān)測、橋梁設計施工和其他相關領域。
全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″等幾個等級。測距精度一般表示為(A+B ppm×D)mm,其中A代表儀器的固定誤差,B是比例誤差系數,與測量距離有關,ppm是百萬分之一,D是測量距離,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
三維激光掃描技術突破了傳統的單點測量方法,它能夠提供掃描物體表面的三維點云數據,因此可以用于獲取高精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動方向發(fā)展。三維激光掃描儀有架站式、手持式和機載(車載)式,常用于地形測繪、橋梁結構或構件測繪、橋梁檢測等。
·機載式:測量范圍最廣,掃描頻率高,但精度相對較低,可達幾厘米。
·架站式:測量范圍較廣,精度可達毫米級,但掃描頻率相對較低;
·手持式:便攜性強,測量范圍和精度適中,適用于復雜環(huán)境掃描;
4、全球定位系統
RTK定位技術即實時動態(tài)相對定位技術,具有很高的定位精度,是一種可以實時獲得測點最終三維坐標的測量方法。RTK定位系統是DNSS測量技術與數據傳輸技術相結合而構成的組合系統,它的基本原理是利用2臺以上DNSS 接收機同時接收DNSS衛(wèi)星信號,其中一臺安置在已知坐標點上作為基準站,另一臺用來測定未知點的坐標后為流動站。基準站通過數據傳輸系統將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要自己采集GPS觀測數據,然后根據相對定位的原理,在系統內組成差分觀測值進行實時處理,實時地計算并顯示用戶站的三維坐標及精度。
5、無人機傾斜攝影
傾斜攝影測量技術通過在飛行器上安裝多個具有不同傾斜角度的相機,同時獲取垂直和傾斜影像,對映像數據進行空三加密、影像匹配、三維建模等處理,可得到正射影像圖、三維模型等成果。
·點云精度:在良好的條件下,精度可以達到幾厘米。
·三維模型精度:結構物三維模型,表面精度通常在5-30厘米之間。
·高程精度:通常比平面精度略低,一般在10-50厘米之間。
·平面精度:一般在5-30厘米之間
·相對精度通常指的是測量對象內部各點之間的相對位置精度,通常比絕對精度要高,可以達到亞厘米級別。
[精度影響因素]
·地面控制點:合理分布的地面控制點可以提高測量精度。
·環(huán)境因素:天氣條件、大氣干擾、地面覆蓋物等也會影響測量精度。
·飛行高度:飛行高度越低,影像分辨率越高,通常精度也會提高。
·數據處理軟件:先進的處理軟件和算法可以提高最終的精度。
·相機分辨率:高分辨率相機可以獲得更高的精度。
中交路橋科技先進的檢測設備不僅是現代交通建設不可或缺的技術基石,更是推動行業(yè)轉型升級、實現高質量發(fā)展的強大動力。隨著技術的不斷迭代升級,我們有理由期待,中交路橋科技將繼續(xù)引領行業(yè)前行,為全球交通基礎設施的可持續(xù)發(fā)展貢獻更多中國力量。