GPS技術在水利工程測量中的應用分析

李高杰

摘 要：近年來在社會快速發展過程中，我國水利工程事業取得了較快的發展，在水利工程建設過程中，GPS技術在工程測量中應用十分廣泛，這有效地提高了水利工程測量工作的效率和測量結果的精確度，對水利工程安全施工奠定了良好的基礎。文中從GPS技術在水利工程測量中應用的優點入手，分析了GPS技術在水利工程測量中的應用現狀，并進一步對GPS技術在水利工程測量中的應用進行了具體的闡述。

關鍵詞：GPS技術；水利工程測量；優點；現狀；應用

中圖分類號：TV64 文獻標識碼：A

水利工程十分復雜，對專業性具有較高的要求，在水利工程測量過程中需要借助先進的測量方法。GPS技術以其高精度、低成本及高效率等諸多優點在水利工程測量中廣泛應用。水利工程測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量技術，則無法獲得更為精準的數據，而且測量工作量也較大。通過采用GPS技術完成水利工程測量工作，可以有效地降低各種不良因素的影響，能夠對在復雜環境下進行大面積淐，不僅能夠有效的滿足水利工程測量的要求，而且測量人員工作量大幅度的降低，測量周期得以縮短，這對測量成本的節約具有非常重要的意義。

1. GPS技術在水利工程測量中應用的優點

（一）測量效率高、速度快

利用GPS技術進行水利工程測量過程中，合理架設測量基站，可以將流動站附于工作人員身上，這對于提高測量速度具有非常重要的意義，通常情況下在幾秒鐘內就能夠獲得測點定位，有效地提高了測量效率。

（二）精確度高、數據可靠

在利用GPS技術進行水利工程測量過程中，由于其不會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時及準確的測量數據。而且能夠對測點的三維坐標進行精確測量，高程測量數據能夠精確到厘米級，有效地提高了測量數據的精確度和可靠性。

（三）降低工作量和測量成本

利用GPS技術進行水利工程測量，其不受地形和天氣狀況的影響，能夠完成復雜及大面積的測量工作，不僅測量人員工作量大幅度降低，而且測量周期較短，有利于實現測量成本的節約。

2. GPS技術在水利工程測量中應用的現狀

隨著水利工程施工項目的不斷增加，水利工程測量工作越來越受到重視，這就需要選擇先進的測量技術和方法，因此當前水利工程測量工作中一些新技術和新方法得以廣泛應用。GPS技術以其高效率、高精度及不需要通視等特點使其在水利工程測量中進行應用，并取得了較好的成效。GPS即全球定位系統，其以已發射的地球衛性作為該技術的重要支撐，并通過對地面三維坐標的測量來實現導航及定位。在當前水利工程測量工作中，可以利用GPS靜態或是快速靜態方法來建立沿線總體控制測量，并采用實時動態定位技術來建立施工控制，有效地提高水利工程測量的效率，確保了測量精確度。

3. GPS在水利工程測量中的應用

近年來科學技術進步速度較大，這也使水利勘測技術發展較快，水利勘測工作更加便捷和安全，測量數據更為準確。而且電子全站儀及電子水準儀等一些先進的設備也在水利工程測量中進行使用，但由于于受制于地形條件等因素的影響，這些先進設備使用條件受限，因此還需要引GPS技術，以此來提高水利工程測量的效率和質量。

3.1 GPS外業測量

在利用GPS技術進行外業測量過程中，需要找準測量點，這是確保測量準確性的關鍵所在。因此在測量點選擇之前需要做好各項準備工作，對相關的資料進行搜集，采用無線裝置和開機觀測來實施具體的觀測工作，在觀測過程中要固定好裝置基座，并使其保持良好的平整性，當所設置的位置處有風時，要對方向的固定給予特別關注。

3.2 GPS布網工作

在利用GPS布網過程中，需要針對不同的地形情況來采取不同的措施，對于工程測量通常會采用點連式或是邊連式組成的三角鎖同步圖形，而邊連式或是網連式布置則適用于施工網或是變形監測網，通常對于現狀或是工程測量，需要采用點連式或邊連式組成的三角鎖同步圖形，不僅能夠增強分布形態，而且對提高GPS控制網精度和提高測量效率具有十分積極的作用。

3.3 實時動態監測在實時動態監測過程中，通常情況下以固定一點作為測量的基礎，整個過程中需要利用到GPS接收儀、無線電波，通過將觀測到的數據及時向流動站傳送，傳輸來的數據由無線電接收設備接受，接收到的數據與觀測到的數據進行對比，并對誤差進行分析，從而對坐標位置進行確定。

3.4 實時動態定位

實時動態定位以靜態定位和動態定位兩種為主，將靜態定位和動態定位有效結合起來，并在水利工程測量中進行靈活應用，從而獲取到需要的準確數據。

3.4.1 靜態定位

在靜態定位過程中，需要利用GPS接收機，通過靜止的觀察和監測，并在此過程中對未知數及相關數據進行計算，當所測得的結果變化較為平穩，則表明與要求相符，可以對其結果進行使用。當測量結果變化較大時，則表明存在一定的誤差，因此需要重新進行再次測量。通常在具體測量過程中，當利用普遍測量技術來實施測量時，由于受到的影響因素較多，這就會導致測量結果誤差較大。而利用靜態測量方法不僅測量過程較為簡單，而且隨著自動化程度的不斷提升，定位精確度也不斷提高，有效地保證了獲取到的數據的準確性。

3.4.2 動態定位

動態定位就在某一定點觀察幾分鐘后，按照最初的設計，以一定的間隔自動進行觀測和采樣。按照目前的技術水平，精確度已經達到毫米級別。

動態定位較靜態定位靈活，因而，在水利工程的測量中有著更為廣泛的應用前景。例如完成：地圖測繪、縱斷面的測量、橫斷面的測量等，若是運用一般的儀器是很難測得的，而利用動態定位模式就能很輕松地解決。整個測量過程不需要通視，且其測量精度達到1cm～2cm。因此，它具有一般儀器所沒有的優點。

4. GPS技術的應用前景

4.1 在堤壩防護中的應用堤壩測量是水利工程建設過程中非常重要的一項內容，GPS在堤壩測量過程布置過程中要根據分級情況展開。對于測量誤差較大的情況，需要多次測量，同時為了有效地減少累計傳遞的現象發生，可以采用動態測量，以此來提高控制點的精確度。

4.2 在水工隧洞貫穿中的應用

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

4.3 加強災害預警

水利工程建設過程中由于施工周期較長，工程量十分巨大，這也使工程建設過程中極易出現問題。因此采用GPS進行監控，通過對現場數據進行采集和分析，從而及時發現存在的問題，有利于提高災害預警能力，避免發生大的危險。

結語

隨著科學技術的快速發展，GPS在當前各行各業中應用都十分普遍，將其在水利工程測量中進行應用，不僅給水利工程建設提供了更多的便利性，而且測量的高精度及高效率，有效地提高了水利工程測量的質量和效率，為水利工程建設提供了重要的信息支持，從而全面提升水利工程建設的水平，為我國水利事業的健康、持續發展奠定良好的基礎。

參考文獻

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