GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用分析

李高杰

摘 要：近年來在社會(huì)快速發(fā)展過程中，我國水利工程事業(yè)取得了較快的發(fā)展，在水利工程建設(shè)過程中，GPS技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用十分廣泛，這有效地提高了水利工程測(cè)量工作的效率和測(cè)量結(jié)果的精確度，對(duì)水利工程安全施工奠定了良好的基礎(chǔ)。文中從GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)入手，分析了GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并進(jìn)一步對(duì)GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；水利工程測(cè)量；優(yōu)點(diǎn)；現(xiàn)狀；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TV64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

水利工程十分復(fù)雜，對(duì)專業(yè)性具有較高的要求，在水利工程測(cè)量過程中需要借助先進(jìn)的測(cè)量方法。GPS技術(shù)以其高精度、低成本及高效率等諸多優(yōu)點(diǎn)在水利工程測(cè)量中廣泛應(yīng)用。水利工程測(cè)量工作容易受到諸多因素的影響，如果單純地采用普通的測(cè)量技術(shù)，則無法獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，而且測(cè)量工作量也較大。通過采用GPS技術(shù)完成水利工程測(cè)量工作，可以有效地降低各種不良因素的影響，能夠?qū)υ趶?fù)雜環(huán)境下進(jìn)行大面積淐，不僅能夠有效的滿足水利工程測(cè)量的要求，而且測(cè)量人員工作量大幅度的降低，測(cè)量周期得以縮短，這對(duì)測(cè)量成本的節(jié)約具有非常重要的意義。

1. GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

（一）測(cè)量效率高、速度快

利用GPS技術(shù)進(jìn)行水利工程測(cè)量過程中，合理架設(shè)測(cè)量基站，可以將流動(dòng)站附于工作人員身上，這對(duì)于提高測(cè)量速度具有非常重要的意義，通常情況下在幾秒鐘內(nèi)就能夠獲得測(cè)點(diǎn)定位，有效地提高了測(cè)量效率。

（二）精確度高、數(shù)據(jù)可靠

在利用GPS技術(shù)進(jìn)行水利工程測(cè)量過程中，由于其不會(huì)受到天氣狀況的影響，因此在任何天氣情況下都能夠提供實(shí)時(shí)及準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。而且能夠?qū)y(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行精確測(cè)量，高程測(cè)量數(shù)據(jù)能夠精確到厘米級(jí)，有效地提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度和可靠性。

（三）降低工作量和測(cè)量成本

利用GPS技術(shù)進(jìn)行水利工程測(cè)量，其不受地形和天氣狀況的影響，能夠完成復(fù)雜及大面積的測(cè)量工作，不僅測(cè)量人員工作量大幅度降低，而且測(cè)量周期較短，有利于實(shí)現(xiàn)測(cè)量成本的節(jié)約。

2. GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中應(yīng)用的現(xiàn)狀

隨著水利工程施工項(xiàng)目的不斷增加，水利工程測(cè)量工作越來越受到重視，這就需要選擇先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)和方法，因此當(dāng)前水利工程測(cè)量工作中一些新技術(shù)和新方法得以廣泛應(yīng)用。GPS技術(shù)以其高效率、高精度及不需要通視等特點(diǎn)使其在水利工程測(cè)量中進(jìn)行應(yīng)用，并取得了較好的成效。GPS即全球定位系統(tǒng)，其以已發(fā)射的地球衛(wèi)性作為該技術(shù)的重要支撐，并通過對(duì)地面三維坐標(biāo)的測(cè)量來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航及定位。在當(dāng)前水利工程測(cè)量工作中，可以利用GPS靜態(tài)或是快速靜態(tài)方法來建立沿線總體控制測(cè)量，并采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)來建立施工控制，有效地提高水利工程測(cè)量的效率，確保了測(cè)量精確度。

3. GPS在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用

近年來科學(xué)技術(shù)進(jìn)步速度較大，這也使水利勘測(cè)技術(shù)發(fā)展較快，水利勘測(cè)工作更加便捷和安全，測(cè)量數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。而且電子全站儀及電子水準(zhǔn)儀等一些先進(jìn)的設(shè)備也在水利工程測(cè)量中進(jìn)行使用，但由于于受制于地形條件等因素的影響，這些先進(jìn)設(shè)備使用條件受限，因此還需要引GPS技術(shù)，以此來提高水利工程測(cè)量的效率和質(zhì)量。

3.1 GPS外業(yè)測(cè)量

在利用GPS技術(shù)進(jìn)行外業(yè)測(cè)量過程中，需要找準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)，這是確保測(cè)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵所在。因此在測(cè)量點(diǎn)選擇之前需要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，對(duì)相關(guān)的資料進(jìn)行搜集，采用無線裝置和開機(jī)觀測(cè)來實(shí)施具體的觀測(cè)工作，在觀測(cè)過程中要固定好裝置基座，并使其保持良好的平整性，當(dāng)所設(shè)置的位置處有風(fēng)時(shí)，要對(duì)方向的固定給予特別關(guān)注。

3.2 GPS布網(wǎng)工作

在利用GPS布網(wǎng)過程中，需要針對(duì)不同的地形情況來采取不同的措施，對(duì)于工程測(cè)量通常會(huì)采用點(diǎn)連式或是邊連式組成的三角鎖同步圖形，而邊連式或是網(wǎng)連式布置則適用于施工網(wǎng)或是變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，通常對(duì)于現(xiàn)狀或是工程測(cè)量，需要采用點(diǎn)連式或邊連式組成的三角鎖同步圖形，不僅能夠增強(qiáng)分布形態(tài)，而且對(duì)提高GPS控制網(wǎng)精度和提高測(cè)量效率具有十分積極的作用。

3.3 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)過程中，通常情況下以固定一點(diǎn)作為測(cè)量的基礎(chǔ)，整個(gè)過程中需要利用到GPS接收儀、無線電波，通過將觀測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)向流動(dòng)站傳送，傳輸來的數(shù)據(jù)由無線電接收設(shè)備接受，接收到的數(shù)據(jù)與觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并對(duì)誤差進(jìn)行分析，從而對(duì)坐標(biāo)位置進(jìn)行確定。

3.4 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位以靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位兩種為主，將靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位有效結(jié)合起來，并在水利工程測(cè)量中進(jìn)行靈活應(yīng)用，從而獲取到需要的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

3.4.1 靜態(tài)定位

在靜態(tài)定位過程中，需要利用GPS接收機(jī)，通過靜止的觀察和監(jiān)測(cè)，并在此過程中對(duì)未知數(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)所測(cè)得的結(jié)果變化較為平穩(wěn)，則表明與要求相符，可以對(duì)其結(jié)果進(jìn)行使用。當(dāng)測(cè)量結(jié)果變化較大時(shí)，則表明存在一定的誤差，因此需要重新進(jìn)行再次測(cè)量。通常在具體測(cè)量過程中，當(dāng)利用普遍測(cè)量技術(shù)來實(shí)施測(cè)量時(shí)，由于受到的影響因素較多，這就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差較大。而利用靜態(tài)測(cè)量方法不僅測(cè)量過程較為簡單，而且隨著自動(dòng)化程度的不斷提升，定位精確度也不斷提高，有效地保證了獲取到的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.4.2 動(dòng)態(tài)定位

動(dòng)態(tài)定位就在某一定點(diǎn)觀察幾分鐘后，按照最初的設(shè)計(jì)，以一定的間隔自動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)和采樣。按照目前的技術(shù)水平，精確度已經(jīng)達(dá)到毫米級(jí)別。

動(dòng)態(tài)定位較靜態(tài)定位靈活，因而，在水利工程的測(cè)量中有著更為廣泛的應(yīng)用前景。例如完成：地圖測(cè)繪、縱斷面的測(cè)量、橫斷面的測(cè)量等，若是運(yùn)用一般的儀器是很難測(cè)得的，而利用動(dòng)態(tài)定位模式就能很輕松地解決。整個(gè)測(cè)量過程不需要通視，且其測(cè)量精度達(dá)到1cm～2cm。因此，它具有一般儀器所沒有的優(yōu)點(diǎn)。

4. GPS技術(shù)的應(yīng)用前景

4.1 在堤壩防護(hù)中的應(yīng)用堤壩測(cè)量是水利工程建設(shè)過程中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，GPS在堤壩測(cè)量過程布置過程中要根據(jù)分級(jí)情況展開。對(duì)于測(cè)量誤差較大的情況，需要多次測(cè)量，同時(shí)為了有效地減少累計(jì)傳遞的現(xiàn)象發(fā)生，可以采用動(dòng)態(tài)測(cè)量，以此來提高控制點(diǎn)的精確度。

4.2 在水工隧洞貫穿中的應(yīng)用

在落差和流量相對(duì)較小的地方來構(gòu)建引水式電站，就需要充分利用施工控制網(wǎng)，使得施工能夠順暢貫穿。此外，還可以將水庫中的水傳輸?shù)桨l(fā)電站廠房，一舉多得。因此，利用GPS技術(shù)能夠有效地降低測(cè)量工作量，提高工作效率，大大縮短了工作周期。

4.3 加強(qiáng)災(zāi)害預(yù)警

水利工程建設(shè)過程中由于施工周期較長，工程量十分巨大，這也使工程建設(shè)過程中極易出現(xiàn)問題。因此采用GPS進(jìn)行監(jiān)控，通過對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，有利于提高災(zāi)害預(yù)警能力，避免發(fā)生大的危險(xiǎn)。

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，GPS在當(dāng)前各行各業(yè)中應(yīng)用都十分普遍，將其在水利工程測(cè)量中進(jìn)行應(yīng)用，不僅給水利工程建設(shè)提供了更多的便利性，而且測(cè)量的高精度及高效率，有效地提高了水利工程測(cè)量的質(zhì)量和效率，為水利工程建設(shè)提供了重要的信息支持，從而全面提升水利工程建設(shè)的水平，為我國水利事業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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