GPS技術在水利水電工程測繪中的應用

趙越

摘要：隨著社會的不斷發(fā)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(zhàn)，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。論文對 GPS 技術在水利水電測繪中的應用進行研究，并分析了 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

水利水電項目工程屬于民生工程，工程項目的投資與實施對促進水土保持工作開展及能源開發(fā)與利用具有重要意義。可以說，水電項目實施關系國家建設及民生，工程項目實施應強化設計及控制好施工質量。做好測繪工作是項目設計施工建設的前提與保證。GPS 測繪技術近些年研究的重點，并在工程測繪領域取得了較大突破。

一、GPS技術概念

GPS 是全球定位系統(tǒng)的英文簡稱，是一種能夠實現(xiàn)空間交匯定位的導航系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)，可以為用戶提供實時、高精度和連續(xù)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(yōu)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(xiàn)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。對于高精度特點也能夠很好的適應大型工程測量工作，不會影響到施工的工期。其次，在進行工程測繪的時候使用GPS 測量技術如果是控

制的范圍是在300m-1500m，是確定在1個小時的觀測工作中就能夠將誤差控在1mm范圍內，對于工程的建設不會產生影響，因此也得到了廣泛的應用。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(yōu)點，包括：首先，在應用GPS 測量技術的時候會不斷的進行系統(tǒng)的完善，對于存在的問題能夠提前進行優(yōu)化，從而確保工程測繪工作的順利進行。

二、GPS在水利測繪中的應用現(xiàn)狀及存在問題分析

1.GPS 在水利測繪中的應用現(xiàn)狀分析

3 S 技術是近些年科學技術發(fā)展的主要產物 ，GPS 技術作為3S 技術的突出代表在各領域的應用極為廣泛。以 GPS 在水利水電項目工程測繪領域來講，雖然該技術突破了傳統(tǒng)測繪技術所無法規(guī)避的確定，測試精度也取得了較大提高，但還存在一些問題，具體如下： （ 1） 測量誤差仍然存在，如 GPS技術測量精度雖然得以極大的提高，但由于受到人為操作因素及疏忽，可能 導 致 誤 差 產 生，影 響 項 目 設 計 與 施 工； （ 2 ）GPS 技術應用 力 度 不足，如現(xiàn)有測量技術已取得了較大進步，電子全站儀、電子水準儀等設備精度已顯著提高，基本可達到測繪要求，限制了 GPS 技術的使用，且采購 GPS 測繪儀價格較高，且需要專業(yè)人員操作，影響其普遍使用。（ 3） 技術人員水平低，缺乏專業(yè)人才也是主要問題，部分人員在測繪中由于操作不熟練等，測試所的數(shù)據(jù)精度低，對使用造成影響。

2.GPS在水利測繪中主要問題分析

（ 1） 基于 GPS 測繪技術原理，其測試主要是依托衛(wèi)星與接收機之間距離的準確計算，即距離 = 速度* 時間； 由于大氣的影響，電磁波在空氣中的傳播速度受損，必然造成測繪誤差。尤其對于大城市、密林及磁場強的地域，誤差則顯著存在。（ 2） 使用 GPS 技術，基準點的聯(lián)測至關重要，因此，布點時需要結合常規(guī)測量設備進行，以保證測試的精度及有效性。（ 3） GPS 技術更加適合于視野開闊及障礙物少的地方，如對于部分 GPS 信號弱的區(qū)域，信號常處于浮動狀態(tài)，測試數(shù)據(jù)常存在較大誤差，優(yōu)越性無法體現(xiàn)。（ 4） GPS 技術測繪需對數(shù)據(jù)進行必要修正，如進行平差計算，可能會造成一定的差異。此外，GPS 技術運用的標準及規(guī)范不同于，電子地圖等不完善且兼容性差，影響其使用。

三、GPS 技術在水利水電工程測繪中的應用

1.野外 GPS 數(shù)據(jù)的采集

在野外數(shù)據(jù)采集的過程中，測繪人員利用 GPS 技術將數(shù)據(jù)點覆蓋整個地區(qū)，從而達到對全區(qū)數(shù)據(jù)信息的收集。在信息接收的過程中，為了達到有效的分析和運算，就需要在 GPS 設置點安裝接收機，并且，能夠接受至少3個以上的衛(wèi)星信號，這樣確保信息數(shù)據(jù)的精準性。再者，水利水電工程測繪傳統(tǒng)的方式需要利用經緯儀去測量角度，在這個工作中測量人員需要不斷地往返于測量的地點，才能夠將所有的數(shù)據(jù)信息測量采集完畢，但是這樣的工作方式工作量巨大，很難滿足現(xiàn)有的工作要求。

2.地形圖繪制

水利水電工程測繪工作人員在利用 GPS 技術測繪完畢之后，就需要工作人員對該地區(qū)地形進行繪制。在這個過程中，GPS 技術能夠將地形圖精準到厘米。在地形圖繪制中，工作人員可以利用鍵盤中的“+”“-”來對地形圖進行調節(jié)，這樣的精準度只有 GPS 技術能夠達到。

3.放樣

在水利水電工程開始施工之后需要進行放樣，才能夠確保施工的準確性。在施工放樣之前，需要施工人員能夠了解地形圖，確定施工的軸線，才能夠正確地按照地形圖準確放樣。水利水電工程放樣目前采用的都是 GPS 技術，其精準度高，能夠有效地提高整體的工作效率。在 GPS 放樣使用的過程中，會受到不同信號的干擾，所以很多水利水電工程采用的是全站儀方式，但是全站儀放樣中需要對不同的站點進行測量，并對前后的放樣點進行通視，若是在放樣的過程中放樣點與已知點的通視不相同，就需要進行交會測量，增加了放樣的工作量和工作難度。

4.后期監(jiān)測

在水利水電工程建設完畢之后，需要工作人員施工地段進行有效的檢測和監(jiān)督。一般施工單位都會在施工地點預留相應的監(jiān)測點，并且利用 GPS 技術對該地區(qū)進行大范圍的監(jiān)督和檢測，這樣就能夠及時發(fā)展地區(qū)運行的細節(jié)和出現(xiàn)的問題。GPS 技術能夠實現(xiàn)遠程監(jiān)控，可以減少人力和物力，有效提高監(jiān)測的效率和質量。

四、結束語

總之，隨著水利工程事業(yè)的不斷發(fā)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(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

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[2]黃太明.GPS技術在水利水電工程測繪中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（13）：209.

（作者單位：黑龍江和信勘測設計有限公司）