淺析GPS技術(shù)在水利水電工程測(cè)繪中的應(yīng)用

【摘要】近些年，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得其在民用行業(yè)變得越發(fā)廣泛，工程測(cè)繪屬于關(guān)鍵技術(shù)，測(cè)量精度關(guān)系項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量及安全。結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，就GPS技術(shù)在水利水電項(xiàng)目工程測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行說(shuō)明，指出其應(yīng)用價(jià)值與優(yōu)勢(shì)，為GPS技術(shù)在工程測(cè)繪領(lǐng)域應(yīng)用提供參考。

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

引言

水利水電項(xiàng)目工程屬于民生工程，工程項(xiàng)目的投資與實(shí)施對(duì)促進(jìn)水土保持工作開(kāi)展及能源開(kāi)發(fā)與利用具有重要意義。可以說(shuō)，水電項(xiàng)目實(shí)施關(guān)系國(guó)家建設(shè)及民生，工程項(xiàng)目實(shí)施應(yīng)強(qiáng)化設(shè)計(jì)及控制好施工質(zhì)量，做好測(cè)繪工作是項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工建設(shè)的前提與保證。GPS測(cè)繪技術(shù)近些年研究的重點(diǎn)，并在工程測(cè)繪領(lǐng)域取得了較大突破%本文結(jié)合現(xiàn)有測(cè)繪技術(shù)，對(duì)GPS測(cè)繪相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了說(shuō)明與分析。

1、 GPS測(cè)量技術(shù)的基本原理

對(duì)于GPS測(cè)量技術(shù)而言，其工作原理為：（1）需要將接收機(jī)設(shè)置在合理位置上，對(duì)其進(jìn)行固定，使用衛(wèi)星信號(hào)感應(yīng)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備等對(duì)數(shù)據(jù)信息等進(jìn)行傳輸，保證能夠?qū)ζ溥M(jìn)行合理的分析與控制，同時(shí)，要建立先進(jìn)的三維坐標(biāo)體系顯示接收機(jī)系統(tǒng)，以便于在測(cè)量技術(shù)使用的過(guò)程中，提升坐標(biāo)系統(tǒng)的分析效果，明確坐標(biāo)系統(tǒng)地位與空間固定要求，提升工作效果。在使用地位與空間固定坐標(biāo)系統(tǒng)的過(guò)程中，可以對(duì)其進(jìn)行互換處理，提升位置判斷的準(zhǔn)確性。（2）由于工作方式具有差異特點(diǎn)，因此，在選擇定位方式的過(guò)程中，可以利用相對(duì)或是絕對(duì)的模式對(duì)其進(jìn)行處理。其中，相對(duì)定位方式，主要將空間幾何理論知識(shí)作為基礎(chǔ)內(nèi)容，利用衛(wèi)星之間的已知測(cè)量點(diǎn)等，合理使用數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)測(cè)量點(diǎn)位置信息進(jìn)行計(jì)算，提升計(jì)算準(zhǔn)確性。

2、 GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 創(chuàng)建工程的控制網(wǎng)

創(chuàng)建良好工程控制網(wǎng)，能夠更好地開(kāi)展工程測(cè)量、管理等工作，工程控制網(wǎng)的精度、網(wǎng)型直接與工程項(xiàng)目施工量、性質(zhì)有著密切聯(lián)系，通常而言，工程控制網(wǎng)對(duì)精度要求較高，點(diǎn)位密度大，可選擇邊角網(wǎng)。在 GPS 技術(shù)的支持下，創(chuàng)建工程控制網(wǎng)時(shí)，可有效縮短作業(yè)時(shí)間，提高測(cè)量成果的精度，能夠節(jié)省整體工程投入。GPS 技術(shù)創(chuàng)建工程控制網(wǎng)，其類型眾多，包括工程勘測(cè)、變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)、工程首級(jí)控制網(wǎng)等，此類控制網(wǎng)對(duì)于測(cè)量精度要求高，可考慮在選擇載波相位靜態(tài)差分技術(shù)，確保能夠達(dá)到“mm”的精度，以建立施工控制網(wǎng)為例，其具備縱向過(guò)長(zhǎng)、橫向較窄的特征，傳統(tǒng)定位技術(shù)的誤差過(guò)大，通過(guò)使用 GPS 技術(shù)，兩點(diǎn)之間無(wú)須通視，能夠以 GPS 點(diǎn)為基礎(chǔ)，敷設(shè)較長(zhǎng)的三角鎖，確保其和長(zhǎng)距離線路坐標(biāo)的一致性。

2.2 高精度的定位

在工程測(cè)量的應(yīng)用過(guò)程中，GPS技術(shù)甚至能夠達(dá)到毫米級(jí)的精確度，現(xiàn)代有關(guān)信息處理和定位方面的技術(shù)一直都在進(jìn)步和提升，而這些也促使了GPS的測(cè)量精度得到了該神提高。工程測(cè)量不管是針對(duì)靜態(tài)，還是動(dòng)態(tài)的地質(zhì)條件都有著高要求的變化，GPS技術(shù)完全能夠滿足，其不僅能能夠?yàn)楣こ虦y(cè)量提供一個(gè)靜態(tài)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)也能夠?yàn)楣こ虦y(cè)量提供有關(guān)于動(dòng)態(tài)的變化，與此同時(shí)還能夠有效滿足工程測(cè)量中的多種測(cè)量要求，達(dá)到高精度的定位。

2.3 融合 RTK，進(jìn)行放樣和碎部測(cè)量

載波相位差分技術(shù)（RTK）可動(dòng)態(tài)處理不同測(cè)站的載波相位觀測(cè)量，其分為用戶接收機(jī)（移動(dòng)站）和已知坐標(biāo)（基準(zhǔn)站），其工作原理為：通過(guò)基準(zhǔn)站收集好載波相位，利用移動(dòng)站發(fā)送給相關(guān)用戶，用戶結(jié)合基準(zhǔn)站差分信息，利用求差法計(jì)算出位置坐標(biāo)。RTK 技術(shù)能夠運(yùn)用在地籍圖、地形圖的測(cè)繪過(guò)程，也可運(yùn)用在施工放樣、測(cè)繪界址點(diǎn)等工作中。在利用 GPS 技術(shù)時(shí)融合 RTK 技術(shù)，將 GPS 接收機(jī)置于待定特征點(diǎn)位置，約 2 秒，再輸入此特征點(diǎn)編碼，從而將小區(qū)域中地形地貌的測(cè)定點(diǎn)特征傳送至計(jì)算機(jī)，借助專業(yè)成圖的計(jì)算機(jī)軟件，繪制想要的成果圖。需要注意的是，通過(guò) RTK 技術(shù)放樣，對(duì)界址點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定，可直接標(biāo)定坐標(biāo)，具有簡(jiǎn)便、易操作的特征，可與 GPS 技術(shù)融合進(jìn)行碎部測(cè)量，保障測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.4 大比例尺地圖的繪制

在大部分工程項(xiàng)目施工前，必須要有相應(yīng)的地形圖。而很多地形圖的繪制是非常復(fù)雜的事情，應(yīng)該根據(jù)具體情況來(lái)進(jìn)行分析。使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行大比例尺地圖的測(cè)定工作是非常繁瑣的，花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)，并且也很難保證最終的測(cè)量結(jié)果。使用 GPS 技術(shù)可以通過(guò)移動(dòng)終端來(lái)實(shí)時(shí)獲取周圍區(qū)域的地形信息。在工程測(cè)量相關(guān)工作中，技術(shù)人員僅僅在某個(gè)位置和關(guān)鍵點(diǎn)上花費(fèi)兩分鐘的時(shí)間，就能夠獲取該位置空間的詳細(xì)信息。這樣，技術(shù)人員能夠?qū)⒐こ虆^(qū)域內(nèi)不同的點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，并明確這些點(diǎn)的屬性與特征，獲取更為完善的數(shù)據(jù)信息。然后技術(shù)人員在綜合所有信息的基礎(chǔ)上，使用現(xiàn)代化的繪圖軟件來(lái)繪制出地形圖。

2.5 虛擬現(xiàn)實(shí)的測(cè)繪

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的繪制是 GPS 技術(shù)應(yīng)用的重要內(nèi)容之一，能夠有效提高工程測(cè)量工作的效率。相關(guān)技術(shù)人員使用GPS 技術(shù)有效降低工作人員的工作量，直觀呈現(xiàn)出某些區(qū)域的具體影像。因此，這項(xiàng)技術(shù)一般都會(huì)應(yīng)用到地勢(shì)比較險(xiǎn)要的區(qū)域。在對(duì)地勢(shì)險(xiǎn)要的區(qū)域進(jìn)行測(cè)量時(shí)，通過(guò)使用虛擬現(xiàn)實(shí)測(cè)繪技術(shù)，可以遠(yuǎn)離測(cè)繪區(qū)域，直觀體現(xiàn)出測(cè)繪地區(qū)的詳細(xì)情況，有效降低工作人員測(cè)量的危險(xiǎn)性，同時(shí)也顯著提高了測(cè)量的效率。但在一般工程中，技術(shù)人員可以輕易直接到達(dá)工程區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，就無(wú)需使用GPS 技術(shù)功能了。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水利水電項(xiàng)目工程實(shí)施對(duì)國(guó)家建設(shè)及人民生活具有重要影響，加大投資建設(shè)力度及保障質(zhì)量應(yīng)作為重點(diǎn)考慮。筆者結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)GPS技術(shù)的測(cè)繪原理及其情況進(jìn)行了說(shuō)明，并對(duì)GPS技術(shù)在水利水電工程測(cè)繪中的具體應(yīng)用情況進(jìn)行了探討，以便為該技術(shù)更好的應(yīng)用提供依據(jù)。

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