GPS差分定位技術在橋梁檢測工作中的應用研究

趙建

(蘇交科集團股份有限公司，江蘇南京210000)

0 引言

本文理論意義在于為GPS 差分定位技術應用提供理論依據，對橋梁檢測的適用性進行依據性補充，并對應用實踐進行理論性指導。如明確測量對象與實際要求、橋梁變形檢測的實踐應用分析、橋梁橫斷面及縱斷面測量應用分析、GPS 差分定位技術高程控制測量、提升GPS 差分定位技術的專業(yè)操作、強化橋梁檢測工作中的數據驅動等，為后繼研究提供實際意義價值。

1 GPS 差分定位技術概述

隨著我國科學技術不斷發(fā)展，在工程檢測及數據監(jiān)測方面逐漸呈現精度效應，強化定位系統(tǒng)的精準性。GPS 定位技術與程序系統(tǒng)是通過衛(wèi)星裝置完成對地面對象的全程數據監(jiān)測、測量檢測等。GPS 差分定位技術是指通過在一個觀測點可同時實現兩個觀測目標的測量。兩個觀測站點對一個目標的觀測量或者一個觀測站上對一個目標的兩次觀測量之間進行求差。

GPS 差分定位技術的特征優(yōu)勢在于對可能存在的公共誤差進行處理，最大程度地降低公共誤差率?？煽焖偬嵘ㄎ粶y量數值的精準性。經分析后發(fā)現，通過該技術應用，將用戶與基準站之間的壁壘打破，將兩者之間可能存在的誤差消除，是實現精準測量、無誤差測量的重要途徑手段。從差分技術徹底消除的層面分析，GPS 用戶接收機模式如下：

第一，測量實施中進行快速修訂；

第二，以計算結果為主給予修訂。經分析后發(fā)現，這兩種方法的主要不同在于對特殊數據的傳送，強化用戶與基準站之間范圍。

因此，在進行定位歸類中主要以載波相位差分、偽距差分、位置差分為主。

在測量過程中使用差分技術，能夠很大程度地將多臺接收機精準度失真問題予以消除，若要提高GPS測量的精準度，則必須要采用載波相位觀測值。

2 現階段GPS 差分定位技術在橋梁檢測中的應用分析

2.1 明確測量對象與實際要求

橋梁工程施工具有一定的系統(tǒng)性及架構性，待完成竣工后橋梁在長期使用中極易發(fā)生諸多問題，導致橋梁質量與安全隱患問題發(fā)生，所以從公路安全及橋梁保障層面考慮，需對現役橋梁進行全面檢測。以GPS 技術應用為主，對GPS 差分定位技術的應用要點進行闡明。首先要對測量對象進行掌握了解，包括橋梁整體狀況、橋梁年限、竣工時期、地理環(huán)境、公路狀況等。待全面了解測量對象各種信息后，對GPS 差分定位技術的應用可行性、優(yōu)勢性給予明確。GPS 差分定位技術的優(yōu)勢是對傳統(tǒng)測量技術的步驟升級，可實現同時對高程、放樣實施。同時，GPS 差分定位技術可實現全線控制操作，減少以往對橋梁測量中的負荷性。最后，GPS 差分定位技術在實際應用中實現信息互動、信息共享，提升用戶與基準站的信息互動、數據共享，對差分信息的價值利用性進行最大程度提升。

2.2 橋梁變形檢測的實踐應用分析

在橋梁檢測中橋梁變形的檢測最為關鍵，通過GPS 差分定位技術應用可對橋梁變形進行快速數據采集、差分測量。經分析后發(fā)現，GPS 差分定位技術在針對復雜環(huán)境下的橋梁檢測具有優(yōu)勢性。以往測量中多為采用水準測量模式，可對整個橋梁的地基下沉進行精準檢測，但從檢測精度及全面數據層面分析，具有一定的誤差性。GPS 差分定位技術在對橋梁變形檢測中通過預先GPS 監(jiān)測模型構建，將監(jiān)測網效能進行體現，進而得到精準信息，其后通過全站儀及相關設備操作完成對比測量，最后以報告的形式提供橋梁變形檢測報告。

2.3 GPS 差分定位技術高程控制測量

橋梁檢測中高程控制測量尤為關鍵，高程控制測量主要以橋梁建設施工為主，通過設計圖紙與現場勘察，對橋梁建設整體架構與高程進行精準測量。GPS差分定位技術應用在橋梁建設檢測中可快速獲取精準數據信息，簡化復雜的測量流程，并起到測量成本降低、資源合理配置作用。因此，在橋梁建設中GPS差分定位技術應用較為廣泛。如通過GPS 差分定位技術應用對建設環(huán)境、施工地形等進行全程精準測量，對橋梁主體與實地影響的波及性進行明確，并可隨時發(fā)現問題對其誤差進行快速調整。另外，針對山區(qū)及復雜地形的橋梁施工，往往由于傳統(tǒng)測量方式應用的局限性，影響其測量效果與建設需求。而GPS 差分定位技術可完成在復雜地形及起伏環(huán)境中的橋梁高程測量，從而保證高程控制測量的標準性、合理性，將復雜地形環(huán)境下的橋梁建設誤差進行全面消除。對后期橋梁施工及工程建設開展具有十分重要的促進意義。在實際技術應用與測量開展中也需采用結合手段、科學配置[1]。

2.4 橋梁橫斷面及縱斷面測量應用分析

橋梁橫斷面與縱斷面測量中主要以中線樁點的坐標計算、判定為主，并結合BIM 技術或圖紙相關軟件等對橋梁的整體道線斷面進行繪制。GPS 差分定位技術提供具有實時動態(tài)化的數據信息，并根據該信息數據對橋梁橫斷、縱斷進行全面檢測。經分析后發(fā)現，GPS 差分定位技術應用后可提升測量效率，減少人工介入與現場位置測量。梁橋斷面檢測主要以斷面尺寸、斷面深度、斷面范圍為主，通過GPS 差分定位技術進行差分性分析，消除測量誤差，提升斷面檢測質量與效率。

3 橋梁檢測工作中GPS 差分定位技術應用存在主要問題

3.1 GPS 差分定位技術專業(yè)操控不強

橋梁檢測工作不是單一片面的簡單流程，而是更為科學合理的系統(tǒng)布局，在GPS 差分定位技術應用中需要具有專業(yè)性的知識儲備。分析當前技術應用后發(fā)現，當下針對橋梁測量技術的專業(yè)體系建設、GPS系統(tǒng)升級等依然較為滯后。導致橋梁檢測工作中形式化嚴重，專業(yè)精準度不高。GPS 差分定位技術實際操作雖然簡單，但其判斷與統(tǒng)計的精度思維卻明顯不足，工作人員整體技能與專業(yè)思維有待提高。因此，從全面提升GPS 差分定位技術測量質量層面分析，需全面提升對該技術的專業(yè)操控性。

3.2 橋梁檢測中數據驅動理念不足

大數據應用與技術創(chuàng)新，將數據在橋梁檢測工作中的促進性給予體現。在實際檢測中如何提升對數據的價值詮釋一直備受諸多測繪者關注。但經分析后發(fā)現，在實際橋梁檢測工作中對數據驅動、數據價值的關注度明顯不足。GPS 差分定位技術應用的前提是基于對數據的價值應用，工作者在實際測量與檢測中往往忽視數據驅動、數據價值，存在較為嚴重的自主性分析判斷思維，對GPS 差分定位技術應用的合理性、科學性造成嚴重影響[2]。

4 基于橋梁檢測工作的測量優(yōu)化方法及途徑

4.1 提升GPS 差分定位技術的專業(yè)操作

在橋梁檢測工作開展中要對GPS 差分定位技術應用的實效性、專業(yè)性給予體現。橋梁檢測工作具有一定的復雜性，從定位技術到測量實施需進行前期布局、設計規(guī)劃。GPS 差分定位技術的專業(yè)應用在于對傳統(tǒng)形式化測量方式的優(yōu)化升級，從測量參數、定位定點、測試觀察、信息采集、數據計算等層面進行全面升級。首先，加強對GPS 技術的整體專業(yè)化培訓，以人為主進行專業(yè)知識、測量技巧培養(yǎng)，結合橋梁施工與建設需求，形成可行科學性GPS 差分定位技術檢測方案。其次，針對測量人才與檢測隊伍進行培養(yǎng)，構建高素質高能力的橋梁檢測工作隊伍。最后，加強對細節(jié)測量與技術操作的專業(yè)培養(yǎng)，對GPS 差分定位技術應用流程與步驟進行專業(yè)強化，提升其測量精準性。

4.2 強化橋梁檢測工作中的數據驅動

橋梁檢測工作中要以數據驅動為主，將數據驅動與數據價值進行明確。首先，提升GPS 差分定位技術應用的數據化建設，在對橋梁檢測工作前要明確數據的科學屬性，對橋梁斷面、變形及整體架構的數據性進行關注重視，弱化人為主觀判斷提升數據鑒別能力。其次，構建以數據為核心的測量體系、檢測機制。在GPS 差分定位技術應用中通過差分效應及消除原則可縮小誤差、提高精度。其主要依附對象為數據，因此，在實際工作開展中要將數據作為檢測工作中的核心，結合GPS 技術進行全面的數據思維、數據體系建設。在測量實施中需通過數據的分析與判斷，可最大程度地降低橋梁測量中產生的誤差，對提升檢測質量意義重大。最后，GPS 差分定位技術在橋梁檢測中具有十分重要的促進作用，技術本身也同樣具有創(chuàng)新性，GPS 技術根據不同時代與要求需開展結合性創(chuàng)新，如智能技術、數據技術、地理定位繪制技術植入等。但目前在橋梁檢測中GPS 差分定位技術應用的創(chuàng)新性較慢，實際測量中依然以傳統(tǒng)模式、方法為主，對GPS 差分定位技術在橋梁檢測工作中的價值發(fā)揮造成影響。因此，在GPS 差分定位技術應用到橋梁檢測時結合優(yōu)化、實時創(chuàng)新尤為關鍵[3]。

5 結語

綜上所述，通過對GPS 差分定位技術在橋梁檢測工作中的應用進行分析，將GPS 差分定位技術的應用內容、方法要點進行闡明。主要包括明確測量對象與實際要求、橋梁變形檢測的實踐應用分析、橋梁橫斷面及縱斷面測量應用分析、GPS 差分定位技術高程控制測量、提升GPS 差分定位技術的專業(yè)操作、強化橋梁檢測工作中的數據驅動等，為全面開展GPS 差分定位技術在橋梁檢測工作中應用提供參考。