GPS在水利工程測繪中應(yīng)用

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我國對于水利工程項(xiàng)目的開展日益重視起來，水利工程項(xiàng)目大部分建設(shè)在偏遠(yuǎn)地區(qū)，以帶動邊遠(yuǎn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但是也因此缺少高級水利工程測繪控制點(diǎn)的支持，使得工程測繪工作的進(jìn)行受到了極大的阻礙。為了解決這一難題，GPS被應(yīng)用到了水利工程的測繪中，讓測繪工作的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性得到了提高。文章通過研究GPS的原理和使用特點(diǎn)，分析其在水利工程中的應(yīng)用，給讀者參考借鑒。

關(guān)鍵詞：GPS；水利工程；測繪；應(yīng)用；研究

前言

工程測繪工作主要負(fù)責(zé)水利工程中的勘測、設(shè)計(jì)、施工以及管理過程中一系列的數(shù)據(jù)測量，它為工程項(xiàng)目提供了所需的數(shù)據(jù)和圖紙，在提高工程設(shè)計(jì)可行性的同時(shí)保證了工程建設(shè)的安全性。因此，為了使工程測繪的準(zhǔn)確性得到保障，GPS技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，它的準(zhǔn)確度、實(shí)時(shí)性、以及多功能等優(yōu)勢是滿足測繪工作順利開展的必要條件。

1 GPS測繪技術(shù)

1.1 GPS系統(tǒng)組成

GPS衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)和信號接收站是GPS系統(tǒng)的主要組成部分，GPS衛(wèi)星主要的功能是監(jiān)測目標(biāo)，實(shí)時(shí)得將檢測到的數(shù)據(jù)傳送到地面監(jiān)控系統(tǒng)，然后由地面監(jiān)控系統(tǒng)對收到的信號進(jìn)行分析計(jì)算，以得到目標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而信號接收站主要起著媒介的作用，它的主要任務(wù)是將GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號捕捉回來，然后進(jìn)行信息處理，得到目標(biāo)的定位，以避免目標(biāo)監(jiān)測點(diǎn)在終端上失聯(lián)。

1.2 GPS技術(shù)的測量原理

在水利工程建設(shè)中，GPS技術(shù)的測量方法主要分為兩種，一種是測量目標(biāo)的偽距離。在信號接收站接收到GPS衛(wèi)星傳遞而來的測距碼以及信號之后，通過分析衛(wèi)星發(fā)射信號到接收站接收的時(shí)間來計(jì)算信號接收站與GPS衛(wèi)星的距離，但是因?yàn)樾盘柦邮照窘邮誈PS衛(wèi)星傳遞來的信號時(shí)，衛(wèi)星所在的位置已經(jīng)有了些偏移，使得計(jì)算出來的距離并不是最準(zhǔn)確的，因此是“偽距離”。而第二種測量方法是對L1或者L2的載波信號進(jìn)行觀測。原理是當(dāng)信號接收站在接收到GPS衛(wèi)星信號時(shí)，測量其位置與接收站載波信號的位置距離，以得出傳播距離[1]。

2 GPS技術(shù)的測繪特點(diǎn)

想要將GPS技術(shù)高效地應(yīng)用到水利工程建設(shè)的測繪中，除了了解它的工作原理之外還應(yīng)該清楚地了解其工作的特點(diǎn)，只有知道GPS技術(shù)對于工程測繪的重要性，才有利于將其投入使用，發(fā)揮最大效力。

2.1 目標(biāo)定位準(zhǔn)確度高

GPS定位的準(zhǔn)確度隨著科技的進(jìn)步得到了迅猛的發(fā)展，現(xiàn)如今，GPS已經(jīng)被廣泛用于航空、通信以及工程建設(shè)領(lǐng)域中，它在500km范圍之內(nèi)準(zhǔn)確度可以達(dá)到106-107的驚人成績，甚至在500km以外也可以達(dá)到1-2×106的準(zhǔn)確度，為水利工程測繪的準(zhǔn)確度提供了技術(shù)保障。

2.2 可以傳遞三維坐標(biāo)

測繪工作一般都會讓測繪人員親臨施工現(xiàn)場，然后根據(jù)實(shí)際收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，最后得出工程數(shù)據(jù)。然而GPS測繪技術(shù)完全解決了這一麻煩，它能將水利工程的數(shù)據(jù)直接計(jì)算之后傳遞給工程人員，并且是以三維坐標(biāo)的形式展現(xiàn)，讓工程人員能直觀地看到建筑圖坐標(biāo)。

3 GPS在水利工程測繪中的應(yīng)用

因?yàn)镚PS自身的優(yōu)勢使得其在水利工程項(xiàng)目測繪中占據(jù)著重要的位置。不僅能滿足大型水利工程項(xiàng)目著眼于全局的需求，還能將工程數(shù)據(jù)及時(shí)地提供給工程人員，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此只有將GPS技術(shù)加入工程的測繪中才能使水利工程項(xiàng)目做得更好。

3.1 GPS對于地形勘測的應(yīng)用

在水利工程的建設(shè)中往往面對的地形地貌比較復(fù)雜，如果沒能提前對地形地貌做出勘測，則難以有針對性地設(shè)計(jì)水利工程建設(shè)方案。傳統(tǒng)的測繪方式在測繪當(dāng)?shù)氐匦螘r(shí)會耗費(fèi)大量的成本和人力，其勘測的結(jié)果還可能不盡人意，而如果通過無線電測繪的方式，由于水利工程多數(shù)建設(shè)在邊遠(yuǎn)地區(qū)，一旦沒有信號則測繪工作也難以展開，因此GPS的應(yīng)用十分重要，它不僅能對地形進(jìn)行勘測，還能對水利工程建設(shè)的進(jìn)度進(jìn)行跟蹤，保證水利工程項(xiàng)目的高效率完工。

3.2 GPS對于數(shù)據(jù)收集的應(yīng)用

大型水利工程的建設(shè)要求控制網(wǎng)的控制面積必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，盡量覆蓋工程的全部面積，讓工程的設(shè)計(jì)著眼于全局，因此，這就要求收集到的工程數(shù)據(jù)必須十分準(zhǔn)確，甚至是高頻率的測量數(shù)據(jù)，否則會直接影響到工程設(shè)計(jì)的可行。GPS技術(shù)的應(yīng)用正好能滿足這一要求，它在水利工程數(shù)據(jù)收集的應(yīng)用中能實(shí)時(shí)地了解到水利工程的情況，控制覆蓋面積廣，對于工程數(shù)據(jù)的收集準(zhǔn)確度高，還能通過三維坐標(biāo)的方式傳遞工程建設(shè)平面坐標(biāo)，縮短工期的同時(shí)降低建筑成本。

3.3 GPS對于施工放樣的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的施工放樣中多半是采用全站儀的施工放樣方式，這種放樣方式必須提前規(guī)劃好測量點(diǎn)，然后人工的將測量點(diǎn)實(shí)地標(biāo)注出來，其中不僅僅要不斷的根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整測量點(diǎn)，還浪費(fèi)了大量的人力物力，增加了工時(shí)。而GPS則不一樣，它在施工放樣的應(yīng)用中只需要一個(gè)人便可以操作放樣，因?yàn)镚PS已經(jīng)提供了全局的工程平面坐標(biāo)，工程人員可以直接準(zhǔn)確地規(guī)劃好測量點(diǎn)，在將測量點(diǎn)輸入GPS終端之后還可以直接根據(jù)終端提示走到目的地，減少尋找的麻煩，提高工程效率[3]。

4 結(jié)束語

GPS技術(shù)的運(yùn)用可以提高水利工程測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，讓決策者能實(shí)時(shí)地了解工程項(xiàng)目的進(jìn)度，還能通過三維坐標(biāo)讓工程設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際，有利于設(shè)計(jì)方案的實(shí)施，因此我們應(yīng)該重視GPS技術(shù)的應(yīng)用，推動水利工程建設(shè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張志強(qiáng).基于測繪發(fā)展現(xiàn)狀的工程測繪技術(shù)應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，6（33）：125-126.

[2]胡勇，湯峰，滕曉波.GPS在水利工程測量中的分析應(yīng)用[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2014，1（7）：26-27.

[3]張民.關(guān)于工程測繪質(zhì)量控制措施的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，2（2）：56-57.