GPS在河道地形測量中的應(yīng)用

馬少帥

摘 要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，科技也在不斷地迅猛發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在一定程度上帶動(dòng)了科技的發(fā)展，促進(jìn)了GPS的快速出現(xiàn)。河道地形的測量向來是一項(xiàng)困難程度十分高的事情，能夠得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)十分不易，而GPS的出現(xiàn)，使困難程度大大降低，依賴GPS在河道地形測量中的有效應(yīng)用，可以快速獲得河道地形測量的可靠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：GPS 河道 地形測量

1 概述

1.1河道地形測量的含義

我國的山河流域眾多，歷史上洪水干旱更是頻頻發(fā)生，尤其要注意做好對(duì)于眾多河流的開發(fā)整治工作。但是這一領(lǐng)域又是十分危險(xiǎn)的，在開發(fā)整治河流之前，要注意做好一些準(zhǔn)備工作，在這其中，河道地形測量必不可少。

河道地形測量就是通過一些儀器設(shè)備對(duì)河流的河床以及河流兩岸的地形進(jìn)行策劃描繪和清晰測量，收集相應(yīng)的有關(guān)資料，繪示相關(guān)的圖表，從而為河流的開發(fā)整治工作提供充分、全面、準(zhǔn)確的資料和數(shù)據(jù)。

河道地形測量是河道標(biāo)準(zhǔn)化劃界的基礎(chǔ)工作，它不僅是河道標(biāo)準(zhǔn)化劃界工作的需要，也是河道管理、河道治理和河道信息化建設(shè)的原始資料。而河道地形測量成果的質(zhì)量不僅直接涉及到河道岸線、堤線、管理線和保護(hù)線劃定的精準(zhǔn)，同時(shí)也關(guān)系到今后河道的治和理，以及信息數(shù)據(jù)的可靠性，由此可見，河道地形測量的重要性。沒有規(guī)矩，無以成方圓，要獲得好的測量成果，必須控制工作的各個(gè)環(huán)節(jié)，把握整個(gè)施測過程。

1.2 GPS的含義

GPS（Global Positioning System）即全球定位系統(tǒng)，通過向空中發(fā)射GPS定位衛(wèi)星，可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航、監(jiān)控、實(shí)時(shí)指揮等作用。GPS以可以為全球用戶提供全方位、高精度、低成本的數(shù)據(jù)而為人們快速熟知，GPS是21世紀(jì)科技迅猛發(fā)展的又一驚人產(chǎn)物，是衛(wèi)星通信技術(shù)在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用典范。GPS的出現(xiàn)大大加快了全社會(huì)的信息化進(jìn)程，推動(dòng)了通信業(yè)的向前發(fā)展。

2 河道地形常規(guī)測量

對(duì)于水下河道地形的測量，在我國出現(xiàn)的歷史悠久，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來，近年來，相關(guān)方面的發(fā)展尤其迅速，取得了不小的進(jìn)步，其研究進(jìn)入了一個(gè)新的歷史紀(jì)元。我們不斷把新的研究成果切合應(yīng)用到實(shí)際的河道地形測量中，以求獲得高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)、十分準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，然后才能更加準(zhǔn)確的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以根據(jù)實(shí)際情況不斷提高水下地形測量。在進(jìn)行河道地形測量時(shí)，選擇合適而且準(zhǔn)確的測量工具對(duì)于取得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是十分重要的，我們要注意選擇合適的、符合實(shí)際情況的設(shè)備儀器。當(dāng)前，地面無線電定位技術(shù)配合測深儀法以及采用測量機(jī)器人和雙頻數(shù)字測深儀法等方法是常用的幾種方式。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，不斷創(chuàng)新，在進(jìn)行河道地形測量時(shí)，全球定位系統(tǒng)已經(jīng)逐漸被大家所使用，以此來獲取準(zhǔn)確的資料數(shù)據(jù)。

3 GPS在河道地形測量中的有效應(yīng)用

其有效運(yùn)用主要包括三個(gè)方面，即選擇合適的儀器設(shè)備，基準(zhǔn)站的設(shè)立以及水位觀測。

3.1選擇合適的儀器設(shè)備

具體有GPS的選擇以及儀器的選擇。

3.1.1GPS的選擇

測圖比例尺對(duì)于數(shù)據(jù)的可靠性依賴性比較強(qiáng)，失之毫厘差之千里。目前，在我國的河道地形測量中，有差分型和非差分型兩種工作類型，而且，在水上進(jìn)行工作時(shí)，需要保證信號(hào)的導(dǎo)航連續(xù)，以此來保證數(shù)據(jù)的較高的準(zhǔn)確性，對(duì)待工作要有認(rèn)真積極的態(tài)度，切不可馬虎行事。

3.1.2儀器設(shè)備的選擇

儀器設(shè)備的選擇直接關(guān)系著最終獲取的資料數(shù)據(jù)的有效性，因此，這一步驟不可忽視。由于水下的情況復(fù)雜多樣，我們一時(shí)難以估計(jì)。而儀器設(shè)備的選擇與水的深度、水的溫度都有很大的關(guān)系，我們?cè)谶M(jìn)行選擇時(shí)，要因地制宜，根據(jù)具體的實(shí)際情況進(jìn)行謹(jǐn)慎選擇，切不可盲目而行。要多次檢查儀器設(shè)備的完好性、精密度，確定完好無損后再進(jìn)行水下工作。

3.2基準(zhǔn)站的設(shè)立

在進(jìn)行河道地形測量時(shí)，并不是一開始直接進(jìn)入水下進(jìn)行直接測量的。一般情況下，要現(xiàn)在岸邊進(jìn)行一系列準(zhǔn)備工作。俗話說得好，工欲善其事必先利其器，準(zhǔn)備工作不可忽視。相關(guān)的工作人員要先利用GPS全球定位系統(tǒng)，在流動(dòng)站進(jìn)行基本的簡單的測量工作，待出現(xiàn)的測量數(shù)據(jù)與實(shí)際情況比較相符時(shí)，才可以進(jìn)入水下進(jìn)行測量，否則，就要換一個(gè)基準(zhǔn)站繼續(xù)測量，切不可盲目進(jìn)入水下進(jìn)行測量。這樣，就保證了數(shù)據(jù)的有效性以及較高的準(zhǔn)確度，提高了工作效率，節(jié)省了時(shí)間，節(jié)省了人力成本。

3.3水位觀測

鑒于傳統(tǒng)的測量河道地形的方法有很多的局限性，而我國的河流眾多，流域地形地勢十分復(fù)雜多樣，利用GPS的RTK的方式進(jìn)行測量就顯得十分切實(shí)高效。這種方法是在準(zhǔn)備階段進(jìn)行的，在測量工作開始之前，確定準(zhǔn)確的基準(zhǔn)站上的水面和高程坐標(biāo)，接下來，等待一段時(shí)間，進(jìn)入差分工作模式后，將流動(dòng)臺(tái)位置GPS接收機(jī)天線架放在測量的河道的一邊，最終得到GPS天線幾何中心的高程數(shù)據(jù)，在最后，用這一數(shù)據(jù)減去GPS天線至水面的高度，就有了水邊點(diǎn)的高程，也就是水位。這種方法所用設(shè)備十分方便攜帶，操作起來也是比較方便，而且用這種方法獲得的數(shù)據(jù)十分準(zhǔn)確可靠，精確度較高，十分值得一用。

3.4測量實(shí)施

一般情況下，對(duì)于村鎮(zhèn)級(jí)等小型河道常見的測量方法為，采用GPS的RTK技術(shù)先采集水位高程，然后采用斷面索法進(jìn)行測量，所謂斷面索法即將作有標(biāo)記的繩索固定于兩岸木樁上，或兩岸人員手持該繩索，河道內(nèi)人員站在船只上沿繩索方向利用塔尺每米（或固定距離）測量一處水面至河底的距離，最后通過內(nèi)業(yè)計(jì)算出河底高程。對(duì)于區(qū)級(jí)及以上大型河道，水質(zhì)能夠滿足測深儀測量的情況下，可采用GPS的RTK技術(shù)配合測深儀進(jìn)行水下地形測量，并注意采集水位高程時(shí)，根據(jù)水下測量時(shí)間較長及河道水位受潮汐影響情況，根據(jù)需要每隔固定時(shí)間（一般10-30min）測量一次水位，最終完成河道水下地形測量工作。

4 結(jié)束語

我們通過對(duì)GPS在河道地形測量中的應(yīng)用進(jìn)行探討，發(fā)現(xiàn)常規(guī)的河道地形測量方法在各個(gè)方面還是有所欠缺的，并不能夠提供準(zhǔn)確而充分的需要的資料數(shù)據(jù)，而21世紀(jì)新科技的產(chǎn)物GPS卻是很好的解決了這一個(gè)問題，我們就可以在河道地形測量中進(jìn)行大量的應(yīng)用，使其作為河道地形測量的首選方法，讓其技術(shù)更加精益求精，推動(dòng)我國水利事業(yè)的發(fā)展。因此，測量人員在進(jìn)行實(shí)際工作時(shí)，要學(xué)會(huì)充分利用GPS，讓其發(fā)揮充分作用，尋找不足之處，以求得更大的進(jìn)步。希望通過這篇文章的探討，可以為河道地形測量提供一些借鑒作用，推動(dòng)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

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