GPS技術在水利水電工程測繪中的應用

黃雪嬌　陳仇望

【摘要】隨著社會的不斷發展，國家對于水利水電建設越來越重視，這對于水利水電工程來說帶來了新的機遇和挑戰，進一步增加了水利水電測繪的要求。就目前的情況來看，在水利水電工程中應用 GPS 技術具有非常重要的意義，不僅能夠有效提高建設的質量，同時對于水利水電工程建設起到很好的促進作用，因此需要進一步加強研究。相信在不久的將來，水利水電測繪工作會得到進一步發展。基于此本文分析了 GPS 技術在水利水電工程測繪中的應用。

【關鍵詞】GPS 技術；水利水電工程；測繪；應用

水利水電工程是利國利民的大工程，水利水電工程前期測繪工作對于工程建設的質量具有十分重要的意義，傳統的測繪方法測量精度低、效率低已經為成為阻礙我國水利水電工程建設的主要因素，文章對 GPS 技術在水利水電工程中的應用進行了介紹，為 GPS 技術在我國的推廣應用提供必要的技術支持。

1、GPS技術概念

GPS 是全球定位系統的英文簡稱，是一種能夠實現空間交匯定位的導航系統。利用該系統，可以為用戶提供實時、高精度和連續的三維位置、速度和時間信息等。而所謂的 GPS 測繪技術，則是通過在固定位置安裝 GPS 接收機進行某一時刻 GPS 距離測量的技術。使用該技術，具有以下優點：1）定位精度高。在進行GPS 測量技術的時候可以知道，其具有很高的精度，主要是體現在：首先，通過相關的試驗中可以知道，GPS 測量技術的定位精度，其精確度已經達到了一個標準控制的范圍內，即如果是50km，精度標準達到10-6。如果是 100km-500km ，那么精度標準達到10-7。2）觀測時間短。在水利水電工程建設中應用GPS測量技術具有很多優點，包括：首先，在應用GPS 測量技術的時候會不斷的進行系統的完善，對于存在的問題能夠提前進行優化，從而確保工程測繪工作的順利進行。其次，該項技術操作方法簡單，如果是控制在 20km 以內的相對靜態定位工作，一般情況下只需要十五分鐘至二十分鐘就能夠完成工作。因此，進行工程測繪的時候GPS 測量技術適應性廣泛，且具有很多優勢，因此進一步加強對其的研究非常有必要。

2、GPS在水利水電工程測繪中的應用

2.1、GPS 外業測量

在水利工程工程測繪中，應用 GPS 定位技術可以開展外業測繪工作。利用該技術，能夠實現測繪點的準確定位，所以能夠為測量結果的準確性提供保證。開展測量工作之前，測繪人員需要做好測繪現場實際情況的調查，并且做好相應的準備，以確保測繪工作能夠順利開展。在這一階段，需要確保設備的穩定性，并且確保天線基座對準標志方向，以確保測量質量。

2.2、GPS 布網

在布網工作中，GPS 定位技術將能夠用于進行線路和帶狀工程的測繪。比如在水利工程的測繪工作中，利用 GPS 測繪技術可以使用邊連式或點連式方式發展三個交匯點圖形。針對工程樞紐，可以使用網聯式和邊連式方法完成交匯點的設置，從而使網格的精準度和強度得到增強。針對擁有復雜地質條件的測繪工作，可以使用 GPS 中的虛擬現實技術模擬相應地區，然后利用三維圖像顯示重要的內容和特殊地區。在此基礎上，通過從多角度測量物體，則能夠測量數據的準確性得到保證。此外，GPS 定位技術的應用并不受天氣影響，所以能夠實現快速定位，因此也能夠提高測繪工作的質量。

2.3、測量及變形監測工作

進行水利水電工程施工的時候需要引進GPS 測量技術，從而能夠很好的防止出現因為受到外界因素的影響，包括地形、時空氣候等對測量工作的影響，同時也能夠有效的確保測量精度。進行外業工作測量的時候，不僅能夠減少相控點，同時也能夠降低工作量。

另外，因為計算機軟件內置于系統中，因此其也能夠對大壩水平和垂直位移進行自動處理，從而提高工作效率。

2.4、運行管理中的應用

為了更好的確保大壩的安全，需要合理的計算大壩內的蓄水量以及蓄水時間等多方面因素。工程觀測對象主要有位移、沉降、伸縮縫以及裂縫等，要按相關規范對各項水文測驗以及工程進行必要的觀測。要觀測水閘和大堤結合部的滲流，觀測水閘與大堤結合部開合情況，觀測水閘與大堤結合部開錯動位移情況，觀測閘體裂縫，觀測水閘建筑物位移，觀測上下游水位情況，觀測閘基揚壓力。從前我們主要使用的方法是手工計算，其不僅效率非常低，同時精確度也不高，測量的結果和實際結果存在很大誤差，而選擇使用 GPS 測量技術能夠優化這一問題，其主要是根據相關要求進行采集點密度的增加，從而計算數據，其不僅方法簡單，同時精確度也高。

3、提高水利工程測繪水平的措施

3.1、提高工程測量人員的綜合素質

在進行測量操作的時候施工人員是最為重要的部分，因此他們的綜合素質水平直接影響著測量工作的質量。就目前的情況來看，已經有越來越多的先進儀器應用于工程測量中，對此對于測量人員的要求也是在不斷提高，對此需要進一步加強對測量人員的培訓工作，不斷提高他們的專業技能水平，能夠熟練的進行儀器操作，從而不斷提高測量的水平。

3.2、做好工程測量基準點控制

就目前的情況來看，工程的首級控制基準點一般由業主單位向承建單位提供，對于承建單位主要是進行基準點的復核工作，同時將復核結果以書面開工向監理機構報告，如有異議，需要監理機構轉報項目法人進行再次的核實，并采用書面的方法對承建單位進行通知。

總之，隨著水利工程事業的不斷發展，國家對水利水電工程的建設技術以及建設人員的要求也在逐步提高，在進行水利建設的過程中，必須要大量引進先進技術，將GPS技術應用于水利水電工程建設中具有非常重要的意義，因此進一步加強對其的研究非常有必要，從而能夠更好的促進國家水利水電事業的發展。

參考文獻：

[1]岳東杰.水利水電工程變形監測中GPS技術與數據處理研究[D].河海大學，2006.

[2]陳衍德.GPS技術在水利水電工程勘察中的應用研究[D].山東大學，2009.