GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用分析

李高杰

摘 要：近年來在社會快速發(fā)展過程中，我國水利工程事業(yè)取得了較快的發(fā)展，在水利工程建設(shè)過程中，GPS技術(shù)在工程測量中應(yīng)用十分廣泛，這有效地提高了水利工程測量工作的效率和測量結(jié)果的精確度，對水利工程安全施工奠定了良好的基礎(chǔ)。文中從GPS技術(shù)在水利工程測量中應(yīng)用的優(yōu)點入手，分析了GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并進一步對GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用進行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；水利工程測量；優(yōu)點；現(xiàn)狀；應(yīng)用

中圖分類號：TV64 文獻標識碼：A

水利工程十分復雜，對專業(yè)性具有較高的要求，在水利工程測量過程中需要借助先進的測量方法。GPS技術(shù)以其高精度、低成本及高效率等諸多優(yōu)點在水利工程測量中廣泛應(yīng)用。水利工程測量工作容易受到諸多因素的影響，如果單純地采用普通的測量技術(shù)，則無法獲得更為精準的數(shù)據(jù)，而且測量工作量也較大。通過采用GPS技術(shù)完成水利工程測量工作，可以有效地降低各種不良因素的影響，能夠?qū)υ趶碗s環(huán)境下進行大面積淐，不僅能夠有效的滿足水利工程測量的要求，而且測量人員工作量大幅度的降低，測量周期得以縮短，這對測量成本的節(jié)約具有非常重要的意義。

1. GPS技術(shù)在水利工程測量中應(yīng)用的優(yōu)點

（一）測量效率高、速度快

利用GPS技術(shù)進行水利工程測量過程中，合理架設(shè)測量基站，可以將流動站附于工作人員身上，這對于提高測量速度具有非常重要的意義，通常情況下在幾秒鐘內(nèi)就能夠獲得測點定位，有效地提高了測量效率。

（二）精確度高、數(shù)據(jù)可靠

在利用GPS技術(shù)進行水利工程測量過程中，由于其不會受到天氣狀況的影響，因此在任何天氣情況下都能夠提供實時及準確的測量數(shù)據(jù)。而且能夠?qū)y點的三維坐標進行精確測量，高程測量數(shù)據(jù)能夠精確到厘米級，有效地提高了測量數(shù)據(jù)的精確度和可靠性。

（三）降低工作量和測量成本

利用GPS技術(shù)進行水利工程測量，其不受地形和天氣狀況的影響，能夠完成復雜及大面積的測量工作，不僅測量人員工作量大幅度降低，而且測量周期較短，有利于實現(xiàn)測量成本的節(jié)約。

2. GPS技術(shù)在水利工程測量中應(yīng)用的現(xiàn)狀

隨著水利工程施工項目的不斷增加，水利工程測量工作越來越受到重視，這就需要選擇先進的測量技術(shù)和方法，因此當前水利工程測量工作中一些新技術(shù)和新方法得以廣泛應(yīng)用。GPS技術(shù)以其高效率、高精度及不需要通視等特點使其在水利工程測量中進行應(yīng)用，并取得了較好的成效。GPS即全球定位系統(tǒng)，其以已發(fā)射的地球衛(wèi)性作為該技術(shù)的重要支撐，并通過對地面三維坐標的測量來實現(xiàn)導航及定位。在當前水利工程測量工作中，可以利用GPS靜態(tài)或是快速靜態(tài)方法來建立沿線總體控制測量，并采用實時動態(tài)定位技術(shù)來建立施工控制，有效地提高水利工程測量的效率，確保了測量精確度。

3. GPS在水利工程測量中的應(yīng)用

近年來科學技術(shù)進步速度較大，這也使水利勘測技術(shù)發(fā)展較快，水利勘測工作更加便捷和安全，測量數(shù)據(jù)更為準確。而且電子全站儀及電子水準儀等一些先進的設(shè)備也在水利工程測量中進行使用，但由于于受制于地形條件等因素的影響，這些先進設(shè)備使用條件受限，因此還需要引GPS技術(shù)，以此來提高水利工程測量的效率和質(zhì)量。

3.1 GPS外業(yè)測量

在利用GPS技術(shù)進行外業(yè)測量過程中，需要找準測量點，這是確保測量準確性的關(guān)鍵所在。因此在測量點選擇之前需要做好各項準備工作，對相關(guān)的資料進行搜集，采用無線裝置和開機觀測來實施具體的觀測工作，在觀測過程中要固定好裝置基座，并使其保持良好的平整性，當所設(shè)置的位置處有風時，要對方向的固定給予特別關(guān)注。

3.2 GPS布網(wǎng)工作

在利用GPS布網(wǎng)過程中，需要針對不同的地形情況來采取不同的措施，對于工程測量通常會采用點連式或是邊連式組成的三角鎖同步圖形，而邊連式或是網(wǎng)連式布置則適用于施工網(wǎng)或是變形監(jiān)測網(wǎng)，通常對于現(xiàn)狀或是工程測量，需要采用點連式或邊連式組成的三角鎖同步圖形，不僅能夠增強分布形態(tài)，而且對提高GPS控制網(wǎng)精度和提高測量效率具有十分積極的作用。

3.3 實時動態(tài)監(jiān)測在實時動態(tài)監(jiān)測過程中，通常情況下以固定一點作為測量的基礎(chǔ)，整個過程中需要利用到GPS接收儀、無線電波，通過將觀測到的數(shù)據(jù)及時向流動站傳送，傳輸來的數(shù)據(jù)由無線電接收設(shè)備接受，接收到的數(shù)據(jù)與觀測到的數(shù)據(jù)進行對比，并對誤差進行分析，從而對坐標位置進行確定。

3.4 實時動態(tài)定位

實時動態(tài)定位以靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種為主，將靜態(tài)定位和動態(tài)定位有效結(jié)合起來，并在水利工程測量中進行靈活應(yīng)用，從而獲取到需要的準確數(shù)據(jù)。

3.4.1 靜態(tài)定位

在靜態(tài)定位過程中，需要利用GPS接收機，通過靜止的觀察和監(jiān)測，并在此過程中對未知數(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算，當所測得的結(jié)果變化較為平穩(wěn)，則表明與要求相符，可以對其結(jié)果進行使用。當測量結(jié)果變化較大時，則表明存在一定的誤差，因此需要重新進行再次測量。通常在具體測量過程中，當利用普遍測量技術(shù)來實施測量時，由于受到的影響因素較多，這就會導致測量結(jié)果誤差較大。而利用靜態(tài)測量方法不僅測量過程較為簡單，而且隨著自動化程度的不斷提升，定位精確度也不斷提高，有效地保證了獲取到的數(shù)據(jù)的準確性。

3.4.2 動態(tài)定位

動態(tài)定位就在某一定點觀察幾分鐘后，按照最初的設(shè)計，以一定的間隔自動進行觀測和采樣。按照目前的技術(shù)水平，精確度已經(jīng)達到毫米級別。

動態(tài)定位較靜態(tài)定位靈活，因而，在水利工程的測量中有著更為廣泛的應(yīng)用前景。例如完成：地圖測繪、縱斷面的測量、橫斷面的測量等，若是運用一般的儀器是很難測得的，而利用動態(tài)定位模式就能很輕松地解決。整個測量過程不需要通視，且其測量精度達到1cm～2cm。因此，它具有一般儀器所沒有的優(yōu)點。

4. GPS技術(shù)的應(yīng)用前景

4.1 在堤壩防護中的應(yīng)用堤壩測量是水利工程建設(shè)過程中非常重要的一項內(nèi)容，GPS在堤壩測量過程布置過程中要根據(jù)分級情況展開。對于測量誤差較大的情況，需要多次測量，同時為了有效地減少累計傳遞的現(xiàn)象發(fā)生，可以采用動態(tài)測量，以此來提高控制點的精確度。

4.2 在水工隧洞貫穿中的應(yīng)用

在落差和流量相對較小的地方來構(gòu)建引水式電站，就需要充分利用施工控制網(wǎng)，使得施工能夠順暢貫穿。此外，還可以將水庫中的水傳輸?shù)桨l(fā)電站廠房，一舉多得。因此，利用GPS技術(shù)能夠有效地降低測量工作量，提高工作效率，大大縮短了工作周期。

4.3 加強災(zāi)害預(yù)警

水利工程建設(shè)過程中由于施工周期較長，工程量十分巨大，這也使工程建設(shè)過程中極易出現(xiàn)問題。因此采用GPS進行監(jiān)控，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集和分析，從而及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，有利于提高災(zāi)害預(yù)警能力，避免發(fā)生大的危險。

結(jié)語

隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，GPS在當前各行各業(yè)中應(yīng)用都十分普遍，將其在水利工程測量中進行應(yīng)用，不僅給水利工程建設(shè)提供了更多的便利性，而且測量的高精度及高效率，有效地提高了水利工程測量的質(zhì)量和效率，為水利工程建設(shè)提供了重要的信息支持，從而全面提升水利工程建設(shè)的水平，為我國水利事業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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