水利工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用研究

李明旭 王嬋嬋

【摘要】對我們國家來說，最重要的經(jīng)濟命脈就是水利工程，要想我國的經(jīng)濟建設(shè)速度越來越迅猛就要著重加強我國的水利工程建設(shè)。水利工程勘測中對GPS的應(yīng)用，有效的提高了勘測精度和勘測效率。非常重要的一點，也是采用GPS技術(shù)測量的關(guān)鍵，就是在運用 GPS技術(shù)進行水利工程測量的時候，一定要特別注意觀察測量結(jié)果的精確度和實用性。

【關(guān)鍵詞】GPS技術(shù)；測量；經(jīng)濟高效；水利工程

引言

在工程建設(shè)之中，勘測和設(shè)計是非常重要的。每一個完美的工程背后都有著高質(zhì)量的勘測設(shè)計。為了水利工程建設(shè)服務(wù)的測量設(shè)立了專門的在工程測量學的范疇之中的水利工程測量。而全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星定位技術(shù)就是非常重要的一個測量技術(shù)的分支。把GPS技術(shù)應(yīng)用到水利工程測量中會更加的經(jīng)濟高效，方便快捷并且十分精準。在面對不同的水利測量實例時，因地制宜，合理利用GPS技術(shù)，水利工程測量發(fā)展會更加的顯著。

1、GPS在水利工程測量中的應(yīng)用特點

1.1 航空攝影測量。就水利工程來說，測量區(qū)域大部分都是狹長條帶，基本都是比較長的線路并且樹林非常茂密，通視條件也不太好，布設(shè)像空點距離較遠并且比較分散。用GPS進行測量，完全可以解決掉傳統(tǒng)控制測量時所產(chǎn)生的難以確保工程進度等問題，并且時間也會縮短。

1.2 平面控制測量。傳統(tǒng)導線測量被GPS技術(shù)取代了，GPS技術(shù)可以根據(jù)工程的實際情況，進行快速定位、實時動態(tài)定位，并且它的定位精度非常精準，誤差很小，給予部分碎部、控制網(wǎng)測量。并且，在非常短的觀測時間下，16分鐘左右就可以在20千米內(nèi)實現(xiàn)相對靜態(tài)定位。

1.3 高程測量。把水準測量和GPS測量結(jié)合，確定區(qū)域水準高程，密度、水準測量是觀測點的要求，一般來說，分布都比較均勻。運用GPS定位技術(shù)，能精密確定觀測點高程差，根據(jù)建立的水準面數(shù)學模型，得到特定點正常高程值。

1.4 放樣測量。就水利工程測量來說，有線路放樣和點放樣兩種選擇。在實行線路放樣時，根據(jù)室內(nèi)線路中心線，來控制彎道元素的中心，文件參數(shù)和線坐標轉(zhuǎn)換可以傳輸?shù)紾PS流動站，根據(jù)樁號同中心線、樁號同放點關(guān)系，就可以直接現(xiàn)場放樣。在實行點放樣中，把放樣點、靜態(tài)網(wǎng)點坐標轉(zhuǎn)換傳輸?shù)紾PS流動站，根據(jù)所放點標識，可以直接實地放樣，放樣精度非常準確。

2、GPS在水利工程工程測量中存在問題

2.1 精度受距離影響

基準站和流動站的偽距觀測值在一定的范圍內(nèi)有著關(guān)聯(lián)性。在距離不斷增大的情況下，定位精度也會慢慢降低。廣域差分會把各種誤差源模型化。參考站會被電離層和對流層模型參數(shù)取代，偽距修正信號發(fā)送給用戶，能夠使動態(tài)用戶定位精度不受基準站與流動站距離的影響。

2.2 多路徑效應(yīng)

在水利工程過程中，非常大的面積是水域，會對接收衛(wèi)星信號的多路徑效應(yīng)產(chǎn)生嚴重影響，也是影響GPS在水利工程中大面積應(yīng)用的一個主要原因。在天線下面增加抑徑板或抑徑圈的方法可以減小；加拿大公司研制開發(fā)的兩種技術(shù)都可以大大的減少誤差，雖然在國內(nèi)還沒有詳細報道，但卻表現(xiàn)了GPS有很大的可能性可以應(yīng)用在水利工程中。

2.3 垂直位移精度較低

截止到目前，GPS監(jiān)測垂直位移的精度比水平位移的精度大約低了兩倍較高，所以在水利工程勘測階段、高精度變形監(jiān)測中還不能夠用GPS同時精確測定水平和垂直位移。GPS高程測定精度較低的主要原因是高程異常的不確定性。目前為了提高GPS高程測量的精度可以通過用GPS水準、曲面擬合的方法。

3、GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用及操作

3.1 GPS技術(shù)的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，GPS技術(shù)在水利工程測量中有非常多的應(yīng)用。本文列舉兩個：①GPS測量技術(shù)中的外業(yè)測量②GPS中的布網(wǎng)工作

3.1.1 GPS 的外業(yè)測量

選點是GPS的外業(yè)測量重要的一步，所以為了確保正確的測量結(jié)果，在進行選點時，要做好準備工作。GPS的觀測工作有兩個主要的方面是開機觀測方面和無線安置方面。在進行無線安置工作時，先設(shè)置一個安置正常點，再把與其相應(yīng)的天線固定在三腳架平臺上，并且要把標志中心和安置在標志中心的上方相對應(yīng)，天線基座上的圓水準氣泡一定要整平。當有風的天氣來臨時，就要把無線進行三面方向的固定。

3.1.2 GPS布網(wǎng)工作

GPS的布網(wǎng)工作主要有：相屬的帶狀工程測量和對線路，比如引水工程等，大部分是由點連式或邊連式的結(jié)構(gòu)的三角鎖同步圖形的布網(wǎng)方式，和工程樞紐地區(qū)運用的邊連式或網(wǎng)連式的布網(wǎng)方式一對比，運用點連式或邊連式的布網(wǎng)方式更可以增強強網(wǎng)形的幾何強度，才能夠提高 GPS控制網(wǎng)中得到的數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與精確性。

3.3 GPS技術(shù)的操作

3.3.1 選點

GPS技術(shù)是靠信號進行衛(wèi)星以及地面設(shè)備的連接，所選的點位周圍一定范圍內(nèi)不可以有高壓輸電線、障礙物或?qū)π盘杺魉团c接收不利的物品，這樣才能夠防止GPS信號被干擾或被遮擋的現(xiàn)象發(fā)生；為了方便保存所選的點和對其他觀測手段的擴展與聯(lián)測有利，所選的點所在的地面基礎(chǔ)要足穩(wěn)定、交通夠方便。

3.3.2 觀測

GPS進行水利工程的測量技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)上有著很大的不同。要選擇良好的天氣來進行水利工程測量，如果測量時天氣狀況不好時，比如刮風、雷雨天氣時，要對天線實施固定和防雷擊天線的安裝工作；對于測量來說，是不能夠以一次的測量結(jié)果為準，因為每一次測量都存在著一些隨機變量，大多數(shù)都要進行不少于三次的測量，作為參考的就是三次測量的平均值。但是GPS技術(shù)有著非常高的準確度，如果出現(xiàn)偏差也不會超過一定的數(shù)值，不然就需要對設(shè)備進行調(diào)整工作，保證每次的誤差會在一定的數(shù)值之內(nèi)。

結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，水利工程的建設(shè)會越來越重要，就可以采用GPS技術(shù)，它能夠有良好的測量定位效果，降低勞動強度。在測量過程中，具有測量數(shù)據(jù)高精度、測量時間短等優(yōu)點，可確保測量的可行性、可靠性和精度。目前GPS技術(shù)還未成熟，在實際操作中可能會出現(xiàn)一些問題，但是可以通過廣大的測量人員去處理改進，一定會越來越好的。

參考文獻：

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