GPS高程測量分析及其水利測繪工程中的應用

■張巍

（中水東北勘測設計研究有限責任公司 吉林長春 131100）

GPS高程測量分析及其水利測繪工程中的應用

■張巍

（中水東北勘測設計研究有限責任公司 吉林長春 131100）

隨著現代互聯網和計算機技術的不斷提高，衛星定位系統（GPS）的也同樣得到了較好的發展，并且被廣泛地應用在各行各業當中，其以其全天候性、快速性、精確性等特點被人們所接受。在傳統水利工程測繪工作開展過程中，一般采用的是幾何水準測量方法，這種方法的精確度雖然很高，但是工作效率太低，而將GPS系統引入到這一工作中可以有效提高其工作效率。本文主要就是對GPS高程測量技術及其在水利測繪工程中的應用進行探討，分析了GPS高程測量技術，并說明了這一技術目前在我國水利工程測繪當中的應用現狀，并分析了其未來的發展前景和注意事項，以期能為相關工作提供參考。

GPS高程測量技術水利工程測繪現狀前景注意事項

水利工程是一個國家和地區發展的核心工程之一，對水利工程進行施工時需要借助極為復雜的施工技術，并且需要精確的測繪數據來提供參考。

傳統的幾何水準測量法雖然能夠給施工人員提供精確的參考數據，但其操作復雜繁瑣，步驟較多，降低了整體施工效率。而目前越來越多的水利工程項目當中引入了GPS測繪技術，并得到了很好的推廣。

1 GPS高程測量技術的概述

GPS高程測量技術是目前比較先進的遙感地面測繪技術，其主要是利用全球定位GPS系統，將其合理應用在對地形、地貌等方面數據的捕捉上，直接或間接地幫助相關測繪人員對地面的大地高進行測量。

這種方法具有著速度快、準確度高、操作簡便、適用范圍大等諸多特點，并且其不會受到外界天氣的影響，能夠實現全天候的測量工作，即使外界環境氣候如何變化，其都能夠通過大氣層外運行的衛星對地面進行遙感測控。

而高程測量過程中，其主要是先進行高程轉換，即使將大地高和正常高之間的差值計算出來，然后再對這兩個值進行相互的轉換，這樣就能夠實現簡便化操作。但同時需要注意的是，GPS高程測量技術本身受到了現代科技技術的束縛，并且大氣外環境當中的信號干擾對這項工作的進行具有著較大的影響，因此還需要對其進行不斷的改進。

2 目前我國GPS高程測量技術在水利工程測繪上的應用現狀

目前，利用GPS高程測量技術對水利工程進行測繪的應用比較廣泛，其主要是由于目前的GPS測繪技術比傳統的幾何水準測量法要節省很多的人力和物力，并且所取得的測量結果也十分準確，在實際應用過程中不受外界天氣的影響，能夠保證工作的穩定性，給施工企業帶來較大的經濟利益。

在水利工程測量過程當中，GPS技術主要是被應用在定位工作上，利用載波相位測量局域差分技術，對該地區的地勢、地貌之間的差距進行測量，并通過處理器對地勢之間的高度差進行分析和計算，這樣就能夠幫助測繪人員對該測量范圍內的地勢和地貌進行模擬，使施工方案設計人員能夠對周圍的地形進行了解。其根據測繪過程中的算法不同可以分為三種測繪方法，包括RTK、快速靜態測繪以及靜態測繪。其中單純靜態測繪方法所能夠檢測的范圍比較大，這種方法一般被應用在水利工程當中的大壩形變測量工作當中，還可以應用在國家地形地貌測繪工作當中。而快速靜態測量是在靜態測量技術的基礎上發展而來的，其主要的優點就是快速性和精確性，這種方法的精確度可以達到厘米級別，因此這種方法也是水利工程測繪工作中應用最為廣泛的。RTK方法則是在精確性的基礎上增加了實時性，其能夠對施工區域內的地面信息進行實時測繪，提高了測繪數據的有效性。

3 GPS高程測量技術應用在水利工程測繪中的注意事項

在利用GPS高程測量技術對水利工程進行測繪時，也應該對部分因素進行重點注意。

首先，GPS技術主要利用的是大氣層外的衛星定位技術，而這種技術在應用的過程中可能會受到來自外太空輻射、電磁波等因素的影響，使數據的傳輸和采集受到影響，同時在對空視線受阻的情況下這種技術多能夠起到的效果也較差，因此需要進行相應的改良，提高其抗干擾能力。

其次，在對水利工程施工區域進行測繪的過程中，其需要測量兩個高度值，分別是大地高和正常高，因此需要先通過GPS定位系統對該區域的地面情況先進行大致的描繪，再進行相應的測量和計算。

第三，在對高度進行測量的過程中，應該注意重力場、地形改變、水文環境等諸多因素對于水利工程的影響，因此在測繪的過程中應該對這些信息加以重點突出，為測繪人員預估地形變化提供一定的參考數據，保證整個水利工程的長久性。

4 GPS高程測量技術在水利工程測繪工作中的應用前景

隨著我國缺水情況越來越嚴重，對于水利工程的建設力度必然也會越來越大，而對于水利工程施工當中的測繪工作的要求也會越來越高。

同時我國自主的航天航空技術也在快速的發展，也成為了宇宙資源強國之一，GPS空間定位系統的研究也同樣在不斷的深化。在這種大的背景之下，我國的水利工程測繪工作發展過程中必然會進一步加深對于GPS高程測量技術的應用，同時也會帶動相關技術的系統軟件的發展，從而形成一條具有我國自主知識產權的水利工程測繪系統生產鏈，包括系統設計、軟件設計、硬件設計、裝備設計、測量技術研究、專業人員培養等。

另外，我國是世界上國土面積第三大國，國內擁有著豐富且復雜的地質地貌，并且我國橫跨三個氣候帶，氣候條件比較復雜，因此在未來發展過程中，對于GPS高程測量技術的抗氣候變化、抗空間干擾等方面的技術也必然會成為發展的重點，進一步提高水利工程測繪工作的效率和精確度，提高我國水利工程的整體質量。

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P641.71[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-134-1

張?。?983～），男，本科，中級職稱，研究方向為工程測量。