GPS測量技術在水利水電工程中的應用

■陳東宇

（吉林省水利水電勘測設計研究院吉林長春130031）

GPS測量技術在水利水電工程中的應用

■陳東宇

（吉林省水利水電勘測設計研究院吉林長春130031）

作為社會基礎設施建設之一，水利水電工程建設具有重大現實意義，在發電、防洪、灌溉等方面發揮著積極作用。在水利水電工程建設中，測量工作極為重要，如今人們對測量要求更高，傳統的測量方法已無法滿足當前需求，亟需改進并采用新測量技術。GPS憑借自身優勢在工程測量中的作用日益突出，且還在不斷完善。本文首先對GPS測量技術的優勢進行了敘述，然后對GPS測量技術在水利工程測量中的具體應用進行了分析，以供參考。

GPS測量技術 水利水電工程 應用

0　引言

水利水電工程能為人類造福，具有較高的經濟效益和社會效益。在工程施工前，需要通過精確的測量，然后才能進行工程選址、方案設計、工藝選擇對比等工作。施工過程中也要對水工建筑物進行放樣測量，確保工程不存在質量缺陷。隨著近年來GPS測量技術的發展成熟，其技術應用特點在水利水電測量過程中發揮著重要的作用。

1　GPS測量技術的優勢

1.1測量效率非常高

測量效率高是GPS測量技術的一大優點，使用GPS測量時，僅用幾秒就可以獲得準確的三維定位，在衛星信號不穩定的情況下，其也可以在幾分鐘內完成測量，可見速度之快，效率之高。使用了GPS測量技術，每天可以提高70%以上的效率。

1.2測量精度非常高

GPS測量技術能為用戶提供高精度的三維定位，并且在不受任何天氣狀況的影響。利用GPS靜態定位技術測量時，平面測量相對誤差僅僅3～4毫米/公里，而在不超過20公里的距離測量時，平面測量相對誤差也僅為幾厘米。

1.3測站間不需要通視

就現實情況來說，GPS測量技術最大優點就在于其本身并不需要有通視，尤其是在布置長隧道施工控制網點的時候，選取地點布置網絡也就顯得非常靈活方便；與此同時，也可以省去很多傳算點，進而在很大程度上降低工作成本。

1.4節約測量成本

GPS測量技術能夠非常準確的定位三維空間坐標，進而將河道斷面數字化、可視化，除此之外還能夠將其準確的顯示在GIS電子化地圖上，從而實現編輯操作。通過一次測量就可獲取多方面的資料信息，為工程的建設、規劃防洪和管理等提供非常準確的信息，在很大程度上降低了成本。

2　GPS測量技術在水利水電工程中的應用

2.1GPS的外業靜態測量

在GPS的外業靜態測量中，最重要的是選點。所選的點位對于保證正確的測量結果有著十分重大的影響，因此當GPS外業測量工作進行選點時，一定要做好充足的準備工作。GPS的觀測工作，其中最主要的兩個方面是無線安置方面與開機觀測方面，這兩個方面的GPS觀測工作與普通的觀測工作流程有著很大的不同。在無線安置工作中，首先要做到的就是設置一個安置正常點，與其相應的天線應當被穩定地固定在三腳架平臺上，且應當將安置在標志中心的上方與標志中心相對應，并在天線基座上的圓水準氣泡也必須整平。如若遇到有風的天氣，則應當將無線進行三面方向的固定。

2.2控制網設計

在水利水電工程測量中，GPS技術能夠科學有效的對控制網進行設計。對于控制網在設計中，可以減少誤差，保證測量的圖形和施工具有較高的精度。在進行測圖工作中，要遵循先整體后局部的原則，控制網設計工作非常重要，其基本圖形的有三角形網和環形網以及星形網等。三角形網的分布比較均勻，有著良好的結構條件，且穩定性較高，有很強的自檢能力，在遇到很多測量缺陷或者測量錯誤時能夠及時的發現并加以改正，從而使控制網具有更高的可靠性和可行性。

2.3高程測量

高程測量在水利水電工程中是一項很重要的工作，高程控制決定了規劃階段水位線的推算和工程量的計算，直接影響工程的造價預算和工程安全性問題。由于水利水電工程在河谷切割較深處、山高坡陡處分布較多，自然環境惡劣，增加了高程測量難度。目前在測量高程時，光電測距三角形高程測量法應用較多，工作量大、測量時間長。若在水利水電工程中應用GPS技術，建立控制網，因為其此控制網中的控制點平面精度較高，各個控制點高程采用直接水準進行國家二、三等水準測量，那么我們建立的GPS控制網在具體實測過程中的測量成果的測量精度就將達到四等幾何水準，滿足水利水電工程的施工要求，方便靈活。

2.4變形監測

變形監測即在觀測周期能夠及時發現觀測點的變形信息，通常對變形監測的精度要求很高，應精確到毫米級。水準測量方法在實際中較為常用，可觀測建筑物沉降狀況；地基滑移和水利水電建筑物的傾斜則主要使用三角測量方法來完成。所需儀器有水準儀、測距儀、全站儀等，該方法適應性強，但工作繁多，測量時間太長，且受地形條件影響明顯，自動化水平低。很多水利水電工程，有一部分是在居民區的上游部位，或者是在居民區附近，一些大型的水庫，水閘等有的是在居民區附近。因此，變形監測工作就十分重要，運用GPS技術可以將接收機安裝到固定點上，然后進行數據采集和處理，然后在進行變形分析自動化，其得出的效果非常好，有很高的精度，十分方便，簡化工作步驟，做到實時監控。

2.5數據分析處理

數據分析處理能力也是很重要的一部分，嚴重影響著測量結果。數據分析處理的過程：首先要獲取相關的信息數據，然后要“預處理”，就是根據實際的需要對數據進行篩選，并按照標準分類，選擇其有用的信息，接著是“平差計算”，務必要保證計算的準確性，要不然會使數據失真，最后是坐標系統和GPS網的轉換，經過這一系列的處理和分析之后就可以獲得準確的數據，滿足實際工程需要。水利水電工程建設關乎國計民生、百姓生命財產安全。準確的數據就顯得尤為重要。

3　結束語

總之，隨著科技的發展，GPS測量技術也會不斷得到提高和改進，使其會越來越多、越來越廣地運用到水利水電工程建設中去，從而促進我國水利水電工程建設的蓬勃發展和完善。

[1]王斐,趙曉微,周璐.GPS測量技術在水利水電工程中的應用 [J].吉林農業, 2015,21:81.

[2]李冬韓.GPS測量在水利水電工程測量中的應用探析 [J].河南水利與南水北調, 2015,02:37～38.

[3]林真勇.GPS技術在水利工程測量中的應用 [J].河南水利與南水北調,2015,08: 27～29.

P2[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～255～1