淺論GPS測量在水利水電中的應(yīng)用

【摘要】隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國水利水電工程得到了空前的發(fā)展，GPS技術(shù)作為水利水電工程測量技術(shù)的重要組成部分，對工程的建設(shè)具有著十分重要的意義，可以為水利水電工程的建設(shè)提供科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，保證工程項目的質(zhì)量和施工效率。本文主要講述了GPS技術(shù)測量所具有的優(yōu)勢，GPS技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用范圍以及具體的應(yīng)用措施。

【關(guān)鍵詞】GPS測量；水利水電；應(yīng)用

GPS技術(shù)主要就是指地球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其主要功能就是通過地面衛(wèi)星接收機來接收衛(wèi)星發(fā)來的各種數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而能夠有效的確定地面目標(biāo)的三維坐標(biāo)。GPS技術(shù)憑借著其所具有的優(yōu)勢被應(yīng)用到各個領(lǐng)域內(nèi)，其中在水利水電工程測量中起到了非常重要的作用。能夠為工程建設(shè)提供非常準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而保證工程測量的質(zhì)量，從根本上提高工程的整體質(zhì)量。

一、GPS高程測量的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比，GPS技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用具有著諸多優(yōu)勢，在水利水電工程的測繪方面，GPS測量技術(shù)具有著十分廣闊的發(fā)展前景。雖然目前能夠達(dá)到山區(qū)四等水平的要求，但是隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，通過不斷探索和實踐，不斷的對GPS技術(shù)進(jìn)行完善和創(chuàng)新，能夠?qū)PS技術(shù)發(fā)揮出更多的作用，真正的實現(xiàn)三維GPS測繪。

在進(jìn)行GPS技術(shù)控制網(wǎng)設(shè)計的時候，應(yīng)該根據(jù)異常變化的實際情況，對水準(zhǔn)聯(lián)測進(jìn)行設(shè)計，并且保證設(shè)計的精確性和科學(xué)性。聯(lián)測的幾何水準(zhǔn)主要分布在線型網(wǎng)兩端和中部。這樣的布局能夠從最大程度上保證其精度。網(wǎng)型傳遞應(yīng)該采用網(wǎng)連式，高程的傳遞主要應(yīng)用的方式就是進(jìn)行科學(xué)、合理的推算之后來完成設(shè)計的。控制點的選擇應(yīng)該盡量適合GPS觀測的環(huán)境，進(jìn)而才能夠從根本上提高觀測的質(zhì)量，提高觀測的效率。另外，還應(yīng)該做好相應(yīng)的星歷預(yù)報，計劃好觀測時間，從根本上確保衛(wèi)星數(shù)量和接受數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在進(jìn)行基線數(shù)據(jù)處理的時候，必須要嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)心，保證基線能夠全部符合相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。

二、GPS技術(shù)在水利水電工程測量的應(yīng)用

1、GPS外業(yè)測量

在進(jìn)行GPS外業(yè)測量的時候，最為關(guān)鍵的就是選點，點的定位能夠有效的保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以，在進(jìn)行選點的時候，必須要事前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，其主要的內(nèi)容包括了收集和了解有關(guān)測區(qū)的地理位置、標(biāo)架以及標(biāo)型的完好狀況等。GPS技術(shù)測量的時候，其主要體現(xiàn)在無線安置和開機觀測，與傳統(tǒng)的測量具有著很大的差異性。在進(jìn)行無線安置的時候，必須要做到正常點位上進(jìn)行相應(yīng)的三腳架，并且其安置需要放在標(biāo)志中心的上方直接對中，如果是在有風(fēng)的天氣中進(jìn)行測量，還需要將無線進(jìn)行固定。

2、GPS布網(wǎng)工作

在進(jìn)行GPS布網(wǎng)工作的時候，應(yīng)該嚴(yán)格的按照相關(guān)工序來進(jìn)行，比如在進(jìn)行線路和帶狀工程測量的時候，即引水工程等，往往采取的方法是用點連式和邊連式組成連續(xù)發(fā)展的三角鎖同步圖形。對于工程樞紐地區(qū)的施工控制網(wǎng)和監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)的時候，往往會采取邊連式或者網(wǎng)連式來進(jìn)行布設(shè)，其主要目的就是為了能夠提高網(wǎng)形的幾何強度，從根本上提高GPS控制網(wǎng)的可靠性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3、實時動態(tài)測量方法

實時動態(tài)測量方法的主要工作原理就是在一個已知點上設(shè)立基準(zhǔn)站并且安置一臺GPS接收機，進(jìn)而能夠通過可見衛(wèi)星對施工現(xiàn)場進(jìn)行科學(xué)、合理的測量，采用無線電傳送設(shè)備，能夠?qū)⒂^測到的數(shù)據(jù)和信息通過數(shù)據(jù)鏈及時的輸送給流動站。流動站在接受GPS衛(wèi)星信號的時候，必須要通過無線電接收設(shè)備來接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)，根據(jù)相對定位的基本原理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和判定，進(jìn)而能夠有效的得到兩觀測站之間的相對位置，然后計算出流動站所在的位置，并且對其三維坐標(biāo)進(jìn)行及時的存儲和輸出。

三、水利水電工程中GPS的具體應(yīng)用

1、控制點加密的測量

在進(jìn)行首級控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上，為了能夠滿足地形圖以及斷面等測量的需要，必須要對其進(jìn)行加密控制點的測量。由于水利水電工程大部分的地理位置比較偏遠(yuǎn)，目前我國高等級控制點比較少，比較常見的控制測量方法是測距儀導(dǎo)線，但是其測量精度受到了諸多因素的影響，并且工作量十分的巨大。通過GPS加密測量控制點就可以有效的避免諸多因素的影響，并且其操作十分的簡單方便，能夠有效的提高測量效率。

2、施工放樣測量

通過實時動態(tài)測量方法能夠進(jìn)行點、直線以及曲線的放樣功能，從而能夠有效的提高施工放樣測量。輸入設(shè)計好的已知坐標(biāo)作為參考點和目標(biāo)點，及時的對流動站進(jìn)行坐標(biāo)的修正，能夠有效的通過電子手薄屏幕上的圖形來顯現(xiàn)出實地待定點的目標(biāo)點所進(jìn)行的偏移距離，按照指示對流動站進(jìn)行相應(yīng)的移動，直到其能夠滿足所要求的精度為止，另外，還可以通過這個方法來進(jìn)行復(fù)樣和檢查驗收。

3、數(shù)字化地形圖測量

通過實時動態(tài)測量方法能夠及時、準(zhǔn)確的得到坐標(biāo)結(jié)果，在一定測量環(huán)境內(nèi)能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行地形測量。地形點的測量能夠通過數(shù)據(jù)采集來完成，也可以根據(jù)水利水電工程施工現(xiàn)場的實際情況來進(jìn)行測量設(shè)定，采集完之后必須要進(jìn)行成圖處理，進(jìn)而能夠形成數(shù)字化管道地形圖。地形點的采集僅需要單人就可以來完成相應(yīng)的作業(yè)，進(jìn)而可以有效的節(jié)約人力和時間。

4、水下地形測量

水利水電工程測量工作中最為困難的就是水下地形的測量，由于水下地形十分的復(fù)雜，作業(yè)條件比較惡劣，所以給測量工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。但是，水下地形測量是十分重要的，其資料的準(zhǔn)確性對于水利水電工程的建設(shè)十分的重要。傳統(tǒng)的水下地形測量技術(shù)主要就是通過經(jīng)緯儀交匯和全站儀配合測深儀來完成的，其具有著諸多局限性和缺點，比如精度不高、測量范圍有限以及工作量十分的巨大等。隨著GPS測量技術(shù)的快速發(fā)展，相比于傳統(tǒng)的水下地形測量方法具有著諸多優(yōu)點，其主要應(yīng)用的設(shè)備儀器有海洋測量軟件以及中海達(dá)數(shù)字單雙頻測深儀等，這些儀器十分的先進(jìn)，結(jié)合了現(xiàn)代計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)PS和計算機結(jié)合為一體，通過軟件對測量船進(jìn)行定位，并且指導(dǎo)測量船進(jìn)行相應(yīng)的作業(yè)，GPS和測深儀及時的將測量的數(shù)據(jù)傳送給計算機，由海洋測量軟件來處理數(shù)據(jù)并且成圖。不僅能夠提高水下地形測量的精確度，還能夠有效的減少了測量的工作量。

隨著GPS技術(shù)的快速發(fā)展，逐漸的應(yīng)用到各個領(lǐng)域內(nèi)，其對于水利水電工程具有著十分重要的意義，能夠從根本上提高水利水電工程測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不僅能夠提高水利水電工程的質(zhì)量，還能夠提高其施工效率。

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