GPS測(cè)量技術(shù)在水利水電工程測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)踐研究

柴家恒

摘 要：隨著水利水電工程的快速發(fā)展，不難看出，以往的水利水電工程測(cè)量系統(tǒng)無論是在監(jiān)測(cè)方法上還是在監(jiān)測(cè)器械上已經(jīng)滿足不了當(dāng)今的水利水電工程的測(cè)量需求，這就需要開發(fā)研制出一種新型的適合監(jiān)測(cè)水利水電工程的測(cè)量方式，GPS測(cè)量技術(shù)無疑是目前最適合用來測(cè)量水利水電工程的一種檢測(cè)技術(shù)。它是在已有的水利水電工程測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上新生的一種測(cè)量技術(shù)。該文作者根據(jù)自身看法結(jié)合已有的學(xué)術(shù)研究成果對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)在水利水電工程測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)踐這一話題提出以下的幾點(diǎn)意見。

關(guān)鍵詞：GPS監(jiān)測(cè)技術(shù) 水利水電工程 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P228.4；TV221 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（a）-0053-02

眾所周知，水利水電工程不僅能夠提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益同時(shí)也為我國(guó)國(guó)民的生產(chǎn)生活提供了一個(gè)較為優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境。所以說，水利水電工程的質(zhì)量是十分重要的。為了保證水利水電工程的質(zhì)量，在施工之前必須要進(jìn)行一系列的測(cè)量，繼而才可以進(jìn)行水利水電工程區(qū)域的選擇、水利水電工程方案的設(shè)定以及水利水電工程施工工藝選擇等其他工作。此外，在水利水電工程施工的同時(shí)也要對(duì)施工建筑做取樣測(cè)量，保證水利水電工程的質(zhì)量。如果水利水電工程的測(cè)量出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的誤差，就會(huì)對(duì)水利水電工程的施工造成極大不便，進(jìn)而影響計(jì)劃方案的執(zhí)行力度，在工程進(jìn)行的過程中容易造成二次施工，造成資源浪費(fèi)，影響極其惡劣。由此看來，保證水利水電工程測(cè)量的精確程度，才能盡最大努力保證水利水電工程的質(zhì)量，減少浪費(fèi)現(xiàn)象，確保經(jīng)濟(jì)效益。

1 GPS技術(shù)的概念和優(yōu)點(diǎn)

GPS就是指全球范圍內(nèi)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，通過這個(gè)系統(tǒng)能夠在整個(gè)地球所有區(qū)域當(dāng)中進(jìn)行24小時(shí)的導(dǎo)航和定位。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的組成可以大致分為3個(gè)方面。

1.1 空間

眾所周知，在和地面相聚大約2 000 km的空中有24個(gè)衛(wèi)星在6個(gè)軌道內(nèi)均勻地分布著，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)地球所有區(qū)域24小時(shí)的監(jiān)控。然而由于大氣存在摩擦折射的原因，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的定位和導(dǎo)航會(huì)受一點(diǎn)影響。

1.2 地面掌控

地面控制系統(tǒng)可以分為地面的檢測(cè)中心和地面的主要控制站點(diǎn)、地面天線3個(gè)方面。主要負(fù)責(zé)對(duì)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的信號(hào)接收。

1.3 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)有著適應(yīng)性強(qiáng)、作用范圍廣的特點(diǎn)，和其他的水利水電工程測(cè)量系統(tǒng)相比有著它們無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。第一，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是高度自動(dòng)化的技術(shù)系統(tǒng)，工序簡(jiǎn)單，極大地減輕了水利水電工程測(cè)量的工序，提高了工作效率。第二，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠進(jìn)行24小時(shí)的不間斷定位和導(dǎo)航，用時(shí)短，并且精準(zhǔn)度很高。

2 GPS技術(shù)的應(yīng)用

2.1 全球定位系統(tǒng)的控制網(wǎng)

人們所熟知的控制網(wǎng)的基本圖樣有3種。

2.1.1 三角形控制網(wǎng)

這種控制網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是三維幾何變化結(jié)構(gòu)很強(qiáng)，穩(wěn)定性也很高，自我檢查能力也很強(qiáng)大，能夠及時(shí)地在水利水電工程的測(cè)量過程中發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤。缺陷就是測(cè)量所用時(shí)間比較長(zhǎng)，測(cè)量的工作量巨大。

2.1.2 星形控制網(wǎng)

星形控制網(wǎng)的工作量小，工序簡(jiǎn)單，但是它的自我檢測(cè)能力和測(cè)量的精確度不是很高。

2.1.3 環(huán)形控制網(wǎng)

環(huán)形控制網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)是安全性較高并且測(cè)量的工作量很小，所用的工作時(shí)間也很少，自我檢查能力也不錯(cuò)。缺點(diǎn)就是精確度分布不太均勻。

2.2 高程測(cè)量

在水利水電工程的進(jìn)程當(dāng)中，高程系統(tǒng)測(cè)量是一道重要的工序，高程測(cè)量的精準(zhǔn)度對(duì)水利水電工程的安全、預(yù)算資金等問題起著直接的作用。由于一些自然環(huán)境因素的影響，在水利水電工程的測(cè)量過程當(dāng)中不可避免地會(huì)遇到許多困難，導(dǎo)致水利水電工程測(cè)量工作的難以進(jìn)行，這個(gè)時(shí)候如果采用了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)來進(jìn)行水利水電工程的測(cè)量，就會(huì)事半功倍，極大減少測(cè)量工作的時(shí)間，提高工作效率。

2.3 變形監(jiān)控

變形監(jiān)測(cè)有在觀測(cè)過程當(dāng)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)那些變形的信息的功能。如果監(jiān)測(cè)到的變性信息嚴(yán)重超過了標(biāo)準(zhǔn)值，就會(huì)對(duì)水利水電工程產(chǎn)生很大的影響。一般情況下，對(duì)變形監(jiān)測(cè)的要求很苛刻，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候多數(shù)情況下采用的都是水準(zhǔn)測(cè)量的測(cè)量方式。

眾所周知，一部分的水利水電工程是建在城市附近的，那些體積較大的，像是水庫堤壩、水閘等等都是建在居民點(diǎn)附近的。這些大型水利水電工程建筑一旦發(fā)生了質(zhì)量上的問題就會(huì)嚴(yán)重影響附近居民的生產(chǎn)生活質(zhì)量，更有嚴(yán)重者會(huì)直接影響到居民人身財(cái)產(chǎn)的安全。由此看來在水利水電工程的監(jiān)測(cè)當(dāng)中必須重視起對(duì)變形監(jiān)測(cè)的實(shí)施力度。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)有著自己的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，它能夠固定全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的接收器，從而保證了水利水電工程監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度。

2.4 數(shù)據(jù)整理

在水利水電工程測(cè)量的過程中，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析處理工作是十分重要的。是否擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力是決定測(cè)量質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

第一，要做好測(cè)量預(yù)處理工作。也就是說要根據(jù)工程的真實(shí)情況對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行第一次篩選綜合以及分類工作。

第二，要做好數(shù)據(jù)的平差計(jì)算工作。平差說的就是整體的平差，一定要保證數(shù)據(jù)計(jì)算的精準(zhǔn)程度。

第三，要做好數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工作，就是指要做好全球定位系統(tǒng)和坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換工作。

3 具體分析

在水利水電工程建設(shè)的過程當(dāng)中，假如說需要建設(shè)的工程是在一條流水量很大的河上，那么這個(gè)時(shí)候，相關(guān)的工作人員需要先根據(jù)施工地的具體情況，對(duì)地質(zhì)、水土等進(jìn)行分析，寫出設(shè)計(jì)方案，和投資方和工程承辦方進(jìn)行商討整合，然后進(jìn)行預(yù)算工程所需要投入的資金數(shù)量，然后安排專業(yè)的工程建設(shè)隊(duì)伍根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行工程的建設(shè)。

在整個(gè)水利水電工程建設(shè)的過程當(dāng)中一定要重視起對(duì)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)于水利水電工程的測(cè)量來說，應(yīng)用了全球定位系統(tǒng)不僅能夠在最大程度上簡(jiǎn)化工作步驟，提高工作效率，更重要的是，全球定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)的24小時(shí)的無間斷定位和導(dǎo)航，在小的層面上可以實(shí)現(xiàn)提高水利水電工程的監(jiān)測(cè)工作的精確程度，保證水利水電工程質(zhì)量的目的。在更大的層面上，在水利水電工程的監(jiān)測(cè)中合理應(yīng)用全球定位系統(tǒng)能夠顯著提升我國(guó)的綜合國(guó)力，保證我國(guó)人民擁有一個(gè)較好的生產(chǎn)生活環(huán)境，為我國(guó)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供可靠的保障，穩(wěn)定社會(huì)，促進(jìn)各族人民和諧穩(wěn)定的發(fā)展，同時(shí)這是我國(guó)快速發(fā)展，追趕美國(guó)等世界大國(guó)的巨大推動(dòng)力量。

4 結(jié)語

GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一種新型的高科技技術(shù)研究成果。它擁有用時(shí)短、24小時(shí)無間歇監(jiān)控、準(zhǔn)確度高等許多優(yōu)點(diǎn)，將全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)合理地應(yīng)用到水利水電工程的檢測(cè)過程中，可以在很大程度上提高水利水電工程測(cè)量的工作效率，從而提高水利水電工程的質(zhì)量。隨著水利水電工程的快速發(fā)展，水利水電工程的測(cè)量工作也變得越來越繁重，因而全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)也在不斷地進(jìn)行著改進(jìn)。到目前為止，我國(guó)最著名的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)就是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它是我國(guó)自主研發(fā)創(chuàng)建的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，與美國(guó)等其他3個(gè)國(guó)家的衛(wèi)星定位系統(tǒng)一起被人們稱為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

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