GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用分析

席曉英

摘 要：科學(xué)合理的測(cè)量方法在水利工程中不僅可以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且還能保證測(cè)量人員的生命財(cái)產(chǎn)安全不受傷害。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，水利工程中出現(xiàn)了多種較為先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，其中GPS技術(shù)就得到了廣泛的應(yīng)用。本文首先指出了GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)，然后論述了GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用，最后闡述了GPS技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；水利工程；測(cè)量；應(yīng)用

水利工程具有非常強(qiáng)的專業(yè)性，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求比較高。數(shù)據(jù)測(cè)量工作十分注重團(tuán)隊(duì)的分工配合，而且涉及的環(huán)節(jié)比較多，因此必須全面規(guī)避數(shù)據(jù)測(cè)量誤差。GPS技術(shù)具有低成本、高效率、高精度的優(yōu)勢(shì)，因而在水利工程測(cè)量中得到了較為廣泛的應(yīng)用。水利工程測(cè)量工作基本都是戶外工作，十分容易受到外部因素的影響，普通測(cè)量技術(shù)難以滿足其對(duì)數(shù)據(jù)精確性的要求，而且工作量和工作難度也比較大，在地形復(fù)雜的地區(qū)開展測(cè)量工作還容易給測(cè)量人員帶來生命威脅。GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用則可以有效降低不良因素對(duì)水利工程測(cè)量工作的影響，能在確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上減少測(cè)量人員的工作量，縮短測(cè)量周期，節(jié)約測(cè)量成本，從而確保水利工程施工建設(shè)的順利開展。

一、GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)

GPS技術(shù)完全突破了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)受限于自然環(huán)境的局限，它可以在全天開展各項(xiàng)工作，同時(shí)還能提供準(zhǔn)確的三維信息，完善傳統(tǒng)定位系統(tǒng)中的不足之處。GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中可以通過對(duì)應(yīng)的軟件系統(tǒng)分析空間數(shù)據(jù)信息，從而幫助測(cè)量人員獲得更精確的空間坐標(biāo)。此外，GPS技術(shù)還可以應(yīng)用到水利工程閘門和渠道建設(shè)等環(huán)節(jié)的測(cè)量工作中。GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1.測(cè)量效率高。將GPS技術(shù)應(yīng)用到水利工程測(cè)量工作中可以顯著提升測(cè)量效率，并且有利于開展水利工程的測(cè)量定位工作。傳統(tǒng)水利工程測(cè)量應(yīng)用的水準(zhǔn)儀和全站儀等儀器，在測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和測(cè)量效率方面難以和GPS技術(shù)相比，GPS技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確、進(jìn)行定位，找出需要監(jiān)測(cè)、測(cè)量的位置，從而極大提升測(cè)量人員的工作效率。

2.降低測(cè)量人員的工作強(qiáng)度。常規(guī)測(cè)量方法非常容易受到地質(zhì)地形因素的影響，不僅影響數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性，而且測(cè)量人員的工作強(qiáng)度也非常大。GPS技術(shù)的應(yīng)用則完全突破了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)在這方面的局限，它幾乎不會(huì)受到自然環(huán)境的影響，可以全天候?qū)Υ竺娣e區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，能夠滿足不同類型水利工程的數(shù)據(jù)需求，從而極大降低測(cè)量人員的工作強(qiáng)度。

3.精確度高。GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用是通過碼定位和載波定位實(shí)現(xiàn)的，這兩種定位方式可以極大提升定位的精度。確保測(cè)量工作的順利開展。此外，GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中還可以為工作人員提供準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)。

4.節(jié)約測(cè)量成本。GPS技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確定位三維空間目標(biāo)，將河道斷面以數(shù)字化和可視化的方式呈現(xiàn)出來，而且還能將其精確顯示在GIS電子化地圖上來進(jìn)行編輯操作。從以上分析可以看出，GPS技術(shù)的一次測(cè)量就可以獲得大量數(shù)據(jù)信息，為水利工程施工建設(shè)提供非常精確的數(shù)據(jù)信息，在很大程度上節(jié)約了測(cè)量成本。

二、GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新，GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用逐漸呈廣泛趨勢(shì)，就目前情況來看，GOS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下方面：

1.外業(yè)測(cè)量。測(cè)量人員可以先整合測(cè)量區(qū)域內(nèi)的地理信息，以此為根據(jù)計(jì)算出最合適的測(cè)量點(diǎn)，然后開展外業(yè)測(cè)量。GPS觀測(cè)區(qū)與傳統(tǒng)測(cè)量的不同之處主要在于無線安置和開機(jī)觀測(cè)兩方面。在外業(yè)測(cè)量工作中，無線安置的點(diǎn)位要準(zhǔn)確，三腳架上的跳線要安置在標(biāo)志中心的上方，如果發(fā)現(xiàn)天氣異常，如果對(duì)天線進(jìn)行加固。

2.測(cè)量實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。在利用GPS技術(shù)測(cè)量實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)該在已知點(diǎn)上設(shè)置對(duì)應(yīng)的GPS接收機(jī)作為參考站，這樣能保證所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而且，GPS技術(shù)的應(yīng)用還可以測(cè)量周圍自然生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀，可以為水利工程施工方案的制定提供科學(xué)的參考依據(jù)，提高水利工程周圍土地的利用效率。

3.高程測(cè)量。測(cè)量人員在進(jìn)行區(qū)域性大地水準(zhǔn)面高程測(cè)量時(shí)，一般會(huì)應(yīng)用到GPS測(cè)量數(shù)據(jù)和水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)，水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)是GPS測(cè)量的前提。GPS測(cè)量應(yīng)該充分保證測(cè)量的合理性和均勻性。GPS技術(shù)應(yīng)用在高程測(cè)量中，即使是在惡劣環(huán)境中，也能保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性。

4.實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位可以分為兩種：第一，靜態(tài)定位。靜態(tài)定位就是利用GPS接收機(jī)進(jìn)行靜止的監(jiān)測(cè)，然后計(jì)算出相關(guān)數(shù)據(jù)的方法。如果計(jì)算出的結(jié)果變化較小，則說明數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的；如果測(cè)量結(jié)果顯示出較大的變化，則說明測(cè)量是存在誤差的，應(yīng)該再次進(jìn)行測(cè)量。靜態(tài)測(cè)量方法的操作過程比較簡(jiǎn)單，其定位精度隨著自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用也在不斷提高，這就更加保證了靜態(tài)定位方式的功能。第二，動(dòng)態(tài)定位。動(dòng)態(tài)定位就是在某一觀測(cè)點(diǎn)以一定的時(shí)間間隔自動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)和采樣的方法。動(dòng)態(tài)定位目前的精確程度已經(jīng)達(dá)到了毫米級(jí)別，因而動(dòng)態(tài)定位方式比靜態(tài)定位要更加精確，也更具有靈活性。常規(guī)測(cè)量?jī)x器在地圖測(cè)繪、橫斷面中測(cè)量的難度比較大，而應(yīng)用動(dòng)態(tài)定位方式則可以輕松得出數(shù)據(jù)。

三、GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用前景

1.在災(zāi)害預(yù)警中的應(yīng)用。水利工程施工建設(shè)的周期通常都比較長(zhǎng)，在施工時(shí)間內(nèi)容易受到自然災(zāi)害的影響。利用GPS技術(shù)加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的收集和分析可以幫助測(cè)量人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，有利于提高施工單位的災(zāi)害預(yù)警能力，防止在施工過程中受到自然災(zāi)害的影響。

2.在堤壩防護(hù)中的應(yīng)用。堤壩測(cè)量是水利工程建設(shè)中的重要組成部分，GPS技術(shù)在堤壩防護(hù)中的應(yīng)用應(yīng)該根據(jù)分級(jí)情況開展。動(dòng)態(tài)測(cè)量可以有效減少累計(jì)傳遞現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)于誤差較大的數(shù)據(jù)，應(yīng)該多次進(jìn)行測(cè)量，直到得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)為止。

3.在水工隧洞貫穿中的應(yīng)用。GPS技術(shù)在未來可以廣泛應(yīng)用在落差和流量較小的引水式電站工程中，可以幫助施工順利貫穿，并且顯著降低測(cè)量的工作強(qiáng)度，提高測(cè)量的工作效率，極大縮短了測(cè)量周期。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GPS技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)大發(fā)展而出現(xiàn)的，在如今已經(jīng)廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。將GPS技術(shù)應(yīng)用到水利工程測(cè)量中，可以提高數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性、提高測(cè)量工作效率、降低測(cè)量的工作強(qiáng)度和成本。目前GPS技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在外業(yè)測(cè)量、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)測(cè)量、高程測(cè)量以及動(dòng)態(tài)定位等幾方面。根據(jù)GPS技術(shù)未來的特點(diǎn)和功能，可以將其應(yīng)用在自然災(zāi)害預(yù)警、堤壩防護(hù)和水工隧洞貫穿工程中。總之，只有加強(qiáng)對(duì)GPS技術(shù)的深入研究，才能不斷普及其在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用。

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