GPS差分定位技术在桥梁检测工作中的应用研究

赵建

(苏交科集团股份有限公司，江苏南京210000)

0 引言

本文理论意义在于为GPS 差分定位技术应用提供理论依据，对桥梁检测的适用性进行依据性补充，并对应用实践进行理论性指导。如明确测量对象与实际要求、桥梁变形检测的实践应用分析、桥梁横断面及纵断面测量应用分析、GPS 差分定位技术高程控制测量、提升GPS 差分定位技术的专业操作、强化桥梁检测工作中的数据驱动等，为后继研究提供实际意义价值。

1 GPS 差分定位技术概述

随着我国科学技术不断发展，在工程检测及数据监测方面逐渐呈现精度效应，强化定位系统的精准性。GPS 定位技术与程序系统是通过卫星装置完成对地面对象的全程数据监测、测量检测等。GPS 差分定位技术是指通过在一个观测点可同时实现两个观测目标的测量。两个观测站点对一个目标的观测量或者一个观测站上对一个目标的两次观测量之间进行求差。

GPS 差分定位技术的特征优势在于对可能存在的公共误差进行处理，最大程度地降低公共误差率。可快速提升定位测量数值的精准性。经分析后发现，通过该技术应用，将用户与基准站之间的壁垒打破，将两者之间可能存在的误差消除，是实现精准测量、无误差测量的重要途径手段。从差分技术彻底消除的层面分析，GPS 用户接收机模式如下：

第一，测量实施中进行快速修订；

第二，以计算结果为主给予修订。经分析后发现，这两种方法的主要不同在于对特殊数据的传送，强化用户与基准站之间范围。

因此，在进行定位归类中主要以载波相位差分、伪距差分、位置差分为主。

在测量过程中使用差分技术，能够很大程度地将多台接收机精准度失真问题予以消除，若要提高GPS测量的精准度，则必须要采用载波相位观测值。

2 现阶段GPS 差分定位技术在桥梁检测中的应用分析

2.1 明确测量对象与实际要求

桥梁工程施工具有一定的系统性及架构性，待完成竣工后桥梁在长期使用中极易发生诸多问题，导致桥梁质量与安全隐患问题发生，所以从公路安全及桥梁保障层面考虑，需对现役桥梁进行全面检测。以GPS 技术应用为主，对GPS 差分定位技术的应用要点进行阐明。首先要对测量对象进行掌握了解，包括桥梁整体状况、桥梁年限、竣工时期、地理环境、公路状况等。待全面了解测量对象各种信息后，对GPS 差分定位技术的应用可行性、优势性给予明确。GPS 差分定位技术的优势是对传统测量技术的步骤升级，可实现同时对高程、放样实施。同时，GPS 差分定位技术可实现全线控制操作，减少以往对桥梁测量中的负荷性。最后，GPS 差分定位技术在实际应用中实现信息互动、信息共享，提升用户与基准站的信息互动、数据共享，对差分信息的价值利用性进行最大程度提升。

2.2 桥梁变形检测的实践应用分析

在桥梁检测中桥梁变形的检测最为关键，通过GPS 差分定位技术应用可对桥梁变形进行快速数据采集、差分测量。经分析后发现，GPS 差分定位技术在针对复杂环境下的桥梁检测具有优势性。以往测量中多为采用水准测量模式，可对整个桥梁的地基下沉进行精准检测，但从检测精度及全面数据层面分析，具有一定的误差性。GPS 差分定位技术在对桥梁变形检测中通过预先GPS 监测模型构建，将监测网效能进行体现，进而得到精准信息，其后通过全站仪及相关设备操作完成对比测量，最后以报告的形式提供桥梁变形检测报告。

2.3 GPS 差分定位技术高程控制测量

桥梁检测中高程控制测量尤为关键，高程控制测量主要以桥梁建设施工为主，通过设计图纸与现场勘察，对桥梁建设整体架构与高程进行精准测量。GPS差分定位技术应用在桥梁建设检测中可快速获取精准数据信息，简化复杂的测量流程，并起到测量成本降低、资源合理配置作用。因此，在桥梁建设中GPS差分定位技术应用较为广泛。如通过GPS 差分定位技术应用对建设环境、施工地形等进行全程精准测量，对桥梁主体与实地影响的波及性进行明确，并可随时发现问题对其误差进行快速调整。另外，针对山区及复杂地形的桥梁施工，往往由于传统测量方式应用的局限性，影响其测量效果与建设需求。而GPS 差分定位技术可完成在复杂地形及起伏环境中的桥梁高程测量，从而保证高程控制测量的标准性、合理性，将复杂地形环境下的桥梁建设误差进行全面消除。对后期桥梁施工及工程建设开展具有十分重要的促进意义。在实际技术应用与测量开展中也需采用结合手段、科学配置[1]。

2.4 桥梁横断面及纵断面测量应用分析

桥梁横断面与纵断面测量中主要以中线桩点的坐标计算、判定为主，并结合BIM 技术或图纸相关软件等对桥梁的整体道线断面进行绘制。GPS 差分定位技术提供具有实时动态化的数据信息，并根据该信息数据对桥梁横断、纵断进行全面检测。经分析后发现，GPS 差分定位技术应用后可提升测量效率，减少人工介入与现场位置测量。梁桥断面检测主要以断面尺寸、断面深度、断面范围为主，通过GPS 差分定位技术进行差分性分析，消除测量误差，提升断面检测质量与效率。

3 桥梁检测工作中GPS 差分定位技术应用存在主要问题

3.1 GPS 差分定位技术专业操控不强

桥梁检测工作不是单一片面的简单流程，而是更为科学合理的系统布局，在GPS 差分定位技术应用中需要具有专业性的知识储备。分析当前技术应用后发现，当下针对桥梁测量技术的专业体系建设、GPS系统升级等依然较为滞后。导致桥梁检测工作中形式化严重，专业精准度不高。GPS 差分定位技术实际操作虽然简单，但其判断与统计的精度思维却明显不足，工作人员整体技能与专业思维有待提高。因此，从全面提升GPS 差分定位技术测量质量层面分析，需全面提升对该技术的专业操控性。

3.2 桥梁检测中数据驱动理念不足

大数据应用与技术创新，将数据在桥梁检测工作中的促进性给予体现。在实际检测中如何提升对数据的价值诠释一直备受诸多测绘者关注。但经分析后发现，在实际桥梁检测工作中对数据驱动、数据价值的关注度明显不足。GPS 差分定位技术应用的前提是基于对数据的价值应用，工作者在实际测量与检测中往往忽视数据驱动、数据价值，存在较为严重的自主性分析判断思维，对GPS 差分定位技术应用的合理性、科学性造成严重影响[2]。

4 基于桥梁检测工作的测量优化方法及途径

4.1 提升GPS 差分定位技术的专业操作

在桥梁检测工作开展中要对GPS 差分定位技术应用的实效性、专业性给予体现。桥梁检测工作具有一定的复杂性，从定位技术到测量实施需进行前期布局、设计规划。GPS 差分定位技术的专业应用在于对传统形式化测量方式的优化升级，从测量参数、定位定点、测试观察、信息采集、数据计算等层面进行全面升级。首先，加强对GPS 技术的整体专业化培训，以人为主进行专业知识、测量技巧培养，结合桥梁施工与建设需求，形成可行科学性GPS 差分定位技术检测方案。其次，针对测量人才与检测队伍进行培养，构建高素质高能力的桥梁检测工作队伍。最后，加强对细节测量与技术操作的专业培养，对GPS 差分定位技术应用流程与步骤进行专业强化，提升其测量精准性。

4.2 强化桥梁检测工作中的数据驱动

桥梁检测工作中要以数据驱动为主，将数据驱动与数据价值进行明确。首先，提升GPS 差分定位技术应用的数据化建设，在对桥梁检测工作前要明确数据的科学属性，对桥梁断面、变形及整体架构的数据性进行关注重视，弱化人为主观判断提升数据鉴别能力。其次，构建以数据为核心的测量体系、检测机制。在GPS 差分定位技术应用中通过差分效应及消除原则可缩小误差、提高精度。其主要依附对象为数据，因此，在实际工作开展中要将数据作为检测工作中的核心，结合GPS 技术进行全面的数据思维、数据体系建设。在测量实施中需通过数据的分析与判断，可最大程度地降低桥梁测量中产生的误差，对提升检测质量意义重大。最后，GPS 差分定位技术在桥梁检测中具有十分重要的促进作用，技术本身也同样具有创新性，GPS 技术根据不同时代与要求需开展结合性创新，如智能技术、数据技术、地理定位绘制技术植入等。但目前在桥梁检测中GPS 差分定位技术应用的创新性较慢，实际测量中依然以传统模式、方法为主，对GPS 差分定位技术在桥梁检测工作中的价值发挥造成影响。因此，在GPS 差分定位技术应用到桥梁检测时结合优化、实时创新尤为关键[3]。

5 结语

综上所述，通过对GPS 差分定位技术在桥梁检测工作中的应用进行分析，将GPS 差分定位技术的应用内容、方法要点进行阐明。主要包括明确测量对象与实际要求、桥梁变形检测的实践应用分析、桥梁横断面及纵断面测量应用分析、GPS 差分定位技术高程控制测量、提升GPS 差分定位技术的专业操作、强化桥梁检测工作中的数据驱动等，为全面开展GPS 差分定位技术在桥梁检测工作中应用提供参考。