GPS技術(shù)在水利水電工程測(cè)繪中的應(yīng)用

黃雪嬌　陳仇望

【摘要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)于水利水電建設(shè)越來越重視，這對(duì)于水利水電工程來說帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，進(jìn)一步增加了水利水電測(cè)繪的要求。就目前的情況來看，在水利水電工程中應(yīng)用 GPS 技術(shù)具有非常重要的意義，不僅能夠有效提高建設(shè)的質(zhì)量，同時(shí)對(duì)于水利水電工程建設(shè)起到很好的促進(jìn)作用，因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究。相信在不久的將來，水利水電測(cè)繪工作會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展?；诖吮疚姆治隽?GPS 技術(shù)在水利水電工程測(cè)繪中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】GPS 技術(shù)；水利水電工程；測(cè)繪；應(yīng)用

水利水電工程是利國(guó)利民的大工程，水利水電工程前期測(cè)繪工作對(duì)于工程建設(shè)的質(zhì)量具有十分重要的意義，傳統(tǒng)的測(cè)繪方法測(cè)量精度低、效率低已經(jīng)為成為阻礙我國(guó)水利水電工程建設(shè)的主要因素，文章對(duì) GPS 技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，為 GPS 技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用提供必要的技術(shù)支持。

1、GPS技術(shù)概念

GPS 是全球定位系統(tǒng)的英文簡(jiǎn)稱，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)空間交匯定位的導(dǎo)航系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)，可以為用戶提供實(shí)時(shí)、高精度和連續(xù)的三維位置、速度和時(shí)間信息等。而所謂的 GPS 測(cè)繪技術(shù)，則是通過在固定位置安裝 GPS 接收機(jī)進(jìn)行某一時(shí)刻 GPS 距離測(cè)量的技術(shù)。使用該技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）定位精度高。在進(jìn)行GPS 測(cè)量技術(shù)的時(shí)候可以知道，其具有很高的精度，主要是體現(xiàn)在：首先，通過相關(guān)的試驗(yàn)中可以知道，GPS 測(cè)量技術(shù)的定位精度，其精確度已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)控制的范圍內(nèi)，即如果是50km，精度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到10-6。如果是 100km-500km ，那么精度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到10-7。2）觀測(cè)時(shí)間短。在水利水電工程建設(shè)中應(yīng)用GPS測(cè)量技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，包括：首先，在應(yīng)用GPS 測(cè)量技術(shù)的時(shí)候會(huì)不斷的進(jìn)行系統(tǒng)的完善，對(duì)于存在的問題能夠提前進(jìn)行優(yōu)化，從而確保工程測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。其次，該項(xiàng)技術(shù)操作方法簡(jiǎn)單，如果是控制在 20km 以內(nèi)的相對(duì)靜態(tài)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(jìn)行工程測(cè)繪的時(shí)候GPS 測(cè)量技術(shù)適應(yīng)性廣泛，且具有很多優(yōu)勢(shì)，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要。

2、GPS在水利水電工程測(cè)繪中的應(yīng)用

2.1、GPS 外業(yè)測(cè)量

在水利工程工程測(cè)繪中，應(yīng)用 GPS 定位技術(shù)可以開展外業(yè)測(cè)繪工作。利用該技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)繪點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，所以能夠?yàn)闇y(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保證。開展測(cè)量工作之前，測(cè)繪人員需要做好測(cè)繪現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的調(diào)查，并且做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，以確保測(cè)繪工作能夠順利開展。在這一階段，需要確保設(shè)備的穩(wěn)定性，并且確保天線基座對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志方向，以確保測(cè)量質(zhì)量。

2.2、GPS 布網(wǎng)

在布網(wǎng)工作中，GPS 定位技術(shù)將能夠用于進(jìn)行線路和帶狀工程的測(cè)繪。比如在水利工程的測(cè)繪工作中，利用 GPS 測(cè)繪技術(shù)可以使用邊連式或點(diǎn)連式方式發(fā)展三個(gè)交匯點(diǎn)圖形。針對(duì)工程樞紐，可以使用網(wǎng)聯(lián)式和邊連式方法完成交匯點(diǎn)的設(shè)置，從而使網(wǎng)格的精準(zhǔn)度和強(qiáng)度得到增強(qiáng)。針對(duì)擁有復(fù)雜地質(zhì)條件的測(cè)繪工作，可以使用 GPS 中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬相應(yīng)地區(qū)，然后利用三維圖像顯示重要的內(nèi)容和特殊地區(qū)。在此基礎(chǔ)上，通過從多角度測(cè)量物體，則能夠測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到保證。此外，GPS 定位技術(shù)的應(yīng)用并不受天氣影響，所以能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位，因此也能夠提高測(cè)繪工作的質(zhì)量。

2.3、測(cè)量及變形監(jiān)測(cè)工作

進(jìn)行水利水電工程施工的時(shí)候需要引進(jìn)GPS 測(cè)量技術(shù)，從而能夠很好的防止出現(xiàn)因?yàn)槭艿酵饨缫蛩氐挠绊?，包括地形、時(shí)空氣候等對(duì)測(cè)量工作的影響，同時(shí)也能夠有效的確保測(cè)量精度。進(jìn)行外業(yè)工作測(cè)量的時(shí)候，不僅能夠減少相控點(diǎn)，同時(shí)也能夠降低工作量。

另外，因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件內(nèi)置于系統(tǒng)中，因此其也能夠?qū)Υ髩嗡胶痛怪蔽灰七M(jìn)行自動(dòng)處理，從而提高工作效率。

2.4、運(yùn)行管理中的應(yīng)用

為了更好的確保大壩的安全，需要合理的計(jì)算大壩內(nèi)的蓄水量以及蓄水時(shí)間等多方面因素。工程觀測(cè)對(duì)象主要有位移、沉降、伸縮縫以及裂縫等，要按相關(guān)規(guī)范對(duì)各項(xiàng)水文測(cè)驗(yàn)以及工程進(jìn)行必要的觀測(cè)。要觀測(cè)水閘和大堤結(jié)合部的滲流，觀測(cè)水閘與大堤結(jié)合部開合情況，觀測(cè)水閘與大堤結(jié)合部開錯(cuò)動(dòng)位移情況，觀測(cè)閘體裂縫，觀測(cè)水閘建筑物位移，觀測(cè)上下游水位情況，觀測(cè)閘基揚(yáng)壓力。從前我們主要使用的方法是手工計(jì)算，其不僅效率非常低，同時(shí)精確度也不高，測(cè)量的結(jié)果和實(shí)際結(jié)果存在很大誤差，而選擇使用 GPS 測(cè)量技術(shù)能夠優(yōu)化這一問題，其主要是根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行采集點(diǎn)密度的增加，從而計(jì)算數(shù)據(jù)，其不僅方法簡(jiǎn)單，同時(shí)精確度也高。

3、提高水利工程測(cè)繪水平的措施

3.1、提高工程測(cè)量人員的綜合素質(zhì)

在進(jìn)行測(cè)量操作的時(shí)候施工人員是最為重要的部分，因此他們的綜合素質(zhì)水平直接影響著測(cè)量工作的質(zhì)量。就目前的情況來看，已經(jīng)有越來越多的先進(jìn)儀器應(yīng)用于工程測(cè)量中，對(duì)此對(duì)于測(cè)量人員的要求也是在不斷提高，對(duì)此需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)測(cè)量人員的培訓(xùn)工作，不斷提高他們的專業(yè)技能水平，能夠熟練的進(jìn)行儀器操作，從而不斷提高測(cè)量的水平。

3.2、做好工程測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)控制

就目前的情況來看，工程的首級(jí)控制基準(zhǔn)點(diǎn)一般由業(yè)主單位向承建單位提供，對(duì)于承建單位主要是進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)核工作，同時(shí)將復(fù)核結(jié)果以書面開工向監(jiān)理機(jī)構(gòu)報(bào)告，如有異議，需要監(jiān)理機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)報(bào)項(xiàng)目法人進(jìn)行再次的核實(shí)，并采用書面的方法對(duì)承建單位進(jìn)行通知。

總之，隨著水利工程事業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)水利水電工程的建設(shè)技術(shù)以及建設(shè)人員的要求也在逐步提高，在進(jìn)行水利建設(shè)的過程中，必須要大量引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，將GPS技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程建設(shè)中具有非常重要的意義，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要，從而能夠更好的促進(jìn)國(guó)家水利水電事業(yè)的發(fā)展。

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