GPS技術(shù)在水利水電工程測繪中的應(yīng)用

黃雪嬌　陳仇望

【摘要】隨著社會的不斷發(fā)展，國家對于水利水電建設(shè)越來越重視，這對于水利水電工程來說帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，進(jìn)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(yīng)用 GPS 技術(shù)具有非常重要的意義，不僅能夠有效提高建設(shè)的質(zhì)量，同時對于水利水電工程建設(shè)起到很好的促進(jìn)作用，因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究。相信在不久的將來，水利水電測繪工作會得到進(jìn)一步發(fā)展。基于此本文分析了 GPS 技術(shù)在水利水電工程測繪中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】GPS 技術(shù)；水利水電工程；測繪；應(yīng)用

水利水電工程是利國利民的大工程，水利水電工程前期測繪工作對于工程建設(shè)的質(zhì)量具有十分重要的意義，傳統(tǒng)的測繪方法測量精度低、效率低已經(jīng)為成為阻礙我國水利水電工程建設(shè)的主要因素，文章對 GPS 技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，為 GPS 技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用提供必要的技術(shù)支持。

1、GPS技術(shù)概念

GPS 是全球定位系統(tǒng)的英文簡稱，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)空間交匯定位的導(dǎo)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(shù)，則是通過在固定位置安裝 GPS 接收機(jī)進(jìn)行某一時刻 GPS 距離測量的技術(shù)。使用該技術(shù)，具有以下優(yōu)點：1）定位精度高。在進(jìn)行GPS 測量技術(shù)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(guān)的試驗中可以知道，GPS 測量技術(shù)的定位精度，其精確度已經(jīng)達(dá)到了一個標(biāo)準(zhǔn)控制的范圍內(nèi)，即如果是50km，精度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到10-6。如果是 100km-500km ，那么精度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到10-7。2）觀測時間短。在水利水電工程建設(shè)中應(yīng)用GPS測量技術(shù)具有很多優(yōu)點，包括：首先，在應(yīng)用GPS 測量技術(shù)的時候會不斷的進(jìn)行系統(tǒng)的完善，對于存在的問題能夠提前進(jìn)行優(yōu)化，從而確保工程測繪工作的順利進(jìn)行。其次，該項技術(shù)操作方法簡單，如果是控制在 20km 以內(nèi)的相對靜態(tài)定位工作，一般情況下只需要十五分鐘至二十分鐘就能夠完成工作。因此，進(jìn)行工程測繪的時候GPS 測量技術(shù)適應(yīng)性廣泛，且具有很多優(yōu)勢，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對其的研究非常有必要。

2、GPS在水利水電工程測繪中的應(yīng)用

2.1、GPS 外業(yè)測量

在水利工程工程測繪中，應(yīng)用 GPS 定位技術(shù)可以開展外業(yè)測繪工作。利用該技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)測繪點的準(zhǔn)確定位，所以能夠為測量結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保證。開展測量工作之前，測繪人員需要做好測繪現(xiàn)場實際情況的調(diào)查，并且做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，以確保測繪工作能夠順利開展。在這一階段，需要確保設(shè)備的穩(wěn)定性，并且確保天線基座對準(zhǔn)標(biāo)志方向，以確保測量質(zhì)量。

2.2、GPS 布網(wǎng)

在布網(wǎng)工作中，GPS 定位技術(shù)將能夠用于進(jìn)行線路和帶狀工程的測繪。比如在水利工程的測繪工作中，利用 GPS 測繪技術(shù)可以使用邊連式或點連式方式發(fā)展三個交匯點圖形。針對工程樞紐，可以使用網(wǎng)聯(lián)式和邊連式方法完成交匯點的設(shè)置，從而使網(wǎng)格的精準(zhǔn)度和強(qiáng)度得到增強(qiáng)。針對擁有復(fù)雜地質(zhì)條件的測繪工作，可以使用 GPS 中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬相應(yīng)地區(qū)，然后利用三維圖像顯示重要的內(nèi)容和特殊地區(qū)。在此基礎(chǔ)上，通過從多角度測量物體，則能夠測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到保證。此外，GPS 定位技術(shù)的應(yīng)用并不受天氣影響，所以能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位，因此也能夠提高測繪工作的質(zhì)量。

2.3、測量及變形監(jiān)測工作

進(jìn)行水利水電工程施工的時候需要引進(jìn)GPS 測量技術(shù)，從而能夠很好的防止出現(xiàn)因為受到外界因素的影響，包括地形、時空氣候等對測量工作的影響，同時也能夠有效的確保測量精度。進(jìn)行外業(yè)工作測量的時候，不僅能夠減少相控點，同時也能夠降低工作量。

另外，因為計算機(jī)軟件內(nèi)置于系統(tǒng)中，因此其也能夠?qū)Υ髩嗡胶痛怪蔽灰七M(jìn)行自動處理，從而提高工作效率。

2.4、運行管理中的應(yīng)用

為了更好的確保大壩的安全，需要合理的計算大壩內(nèi)的蓄水量以及蓄水時間等多方面因素。工程觀測對象主要有位移、沉降、伸縮縫以及裂縫等，要按相關(guān)規(guī)范對各項水文測驗以及工程進(jìn)行必要的觀測。要觀測水閘和大堤結(jié)合部的滲流，觀測水閘與大堤結(jié)合部開合情況，觀測水閘與大堤結(jié)合部開錯動位移情況，觀測閘體裂縫，觀測水閘建筑物位移，觀測上下游水位情況，觀測閘基揚(yáng)壓力。從前我們主要使用的方法是手工計算，其不僅效率非常低，同時精確度也不高，測量的結(jié)果和實際結(jié)果存在很大誤差，而選擇使用 GPS 測量技術(shù)能夠優(yōu)化這一問題，其主要是根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行采集點密度的增加，從而計算數(shù)據(jù)，其不僅方法簡單，同時精確度也高。

3、提高水利工程測繪水平的措施

3.1、提高工程測量人員的綜合素質(zhì)

在進(jìn)行測量操作的時候施工人員是最為重要的部分，因此他們的綜合素質(zhì)水平直接影響著測量工作的質(zhì)量。就目前的情況來看，已經(jīng)有越來越多的先進(jìn)儀器應(yīng)用于工程測量中，對此對于測量人員的要求也是在不斷提高，對此需要進(jìn)一步加強(qiáng)對測量人員的培訓(xùn)工作，不斷提高他們的專業(yè)技能水平，能夠熟練的進(jìn)行儀器操作，從而不斷提高測量的水平。

3.2、做好工程測量基準(zhǔn)點控制

就目前的情況來看，工程的首級控制基準(zhǔn)點一般由業(yè)主單位向承建單位提供，對于承建單位主要是進(jìn)行基準(zhǔn)點的復(fù)核工作，同時將復(fù)核結(jié)果以書面開工向監(jiān)理機(jī)構(gòu)報告，如有異議，需要監(jiān)理機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)報項目法人進(jìn)行再次的核實，并采用書面的方法對承建單位進(jìn)行通知。

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(shè)技術(shù)以及建設(shè)人員的要求也在逐步提高，在進(jìn)行水利建設(shè)的過程中，必須要大量引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，將GPS技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程建設(shè)中具有非常重要的意義，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對其的研究非常有必要，從而能夠更好的促進(jìn)國家水利水電事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳東杰.水利水電工程變形監(jiān)測中GPS技術(shù)與數(shù)據(jù)處理研究[D].河海大學(xué)，2006.

[2]陳衍德.GPS技術(shù)在水利水電工程勘察中的應(yīng)用研究[D].山東大學(xué)，2009.