李明旭 王嬋嬋

【摘要】對我們國家來說，最重要的經(jīng)濟(jì)命脈就是水利工程，要想我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度越來越迅猛就要著重加強(qiáng)我國的水利工程建設(shè)。水利工程勘測中對GPS的應(yīng)用，有效的提高了勘測精度和勘測效率。非常重要的一點(diǎn)，也是采用GPS技術(shù)測量的關(guān)鍵，就是在運(yùn)用 GPS技術(shù)進(jìn)行水利工程測量的時(shí)候，一定要特別注意觀察測量結(jié)果的精確度和實(shí)用性。

【關(guān)鍵詞】GPS技術(shù)；測量；經(jīng)濟(jì)高效；水利工程

引言

在工程建設(shè)之中，勘測和設(shè)計(jì)是非常重要的。每一個(gè)完美的工程背后都有著高質(zhì)量的勘測設(shè)計(jì)。為了水利工程建設(shè)服務(wù)的測量設(shè)立了專門的在工程測量學(xué)的范疇之中的水利工程測量。而全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星定位技術(shù)就是非常重要的一個(gè)測量技術(shù)的分支。把GPS技術(shù)應(yīng)用到水利工程測量中會(huì)更加的經(jīng)濟(jì)高效，方便快捷并且十分精準(zhǔn)。在面對不同的水利測量實(shí)例時(shí)，因地制宜，合理利用GPS技術(shù)，水利工程測量發(fā)展會(huì)更加的顯著。

1、GPS在水利工程測量中的應(yīng)用特點(diǎn)

1.1 航空攝影測量。就水利工程來說，測量區(qū)域大部分都是狹長條帶，基本都是比較長的線路并且樹林非常茂密，通視條件也不太好，布設(shè)像空點(diǎn)距離較遠(yuǎn)并且比較分散。用GPS進(jìn)行測量，完全可以解決掉傳統(tǒng)控制測量時(shí)所產(chǎn)生的難以確保工程進(jìn)度等問題，并且時(shí)間也會(huì)縮短。

1.2 平面控制測量。傳統(tǒng)導(dǎo)線測量被GPS技術(shù)取代了，GPS技術(shù)可以根據(jù)工程的實(shí)際情況，進(jìn)行快速定位、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位，并且它的定位精度非常精準(zhǔn)，誤差很小，給予部分碎部、控制網(wǎng)測量。并且，在非常短的觀測時(shí)間下，16分鐘左右就可以在20千米內(nèi)實(shí)現(xiàn)相對靜態(tài)定位。

1.3 高程測量。把水準(zhǔn)測量和GPS測量結(jié)合，確定區(qū)域水準(zhǔn)高程，密度、水準(zhǔn)測量是觀測點(diǎn)的要求，一般來說，分布都比較均勻。運(yùn)用GPS定位技術(shù)，能精密確定觀測點(diǎn)高程差，根據(jù)建立的水準(zhǔn)面數(shù)學(xué)模型，得到特定點(diǎn)正常高程值。

1.4 放樣測量。就水利工程測量來說，有線路放樣和點(diǎn)放樣兩種選擇。在實(shí)行線路放樣時(shí)，根據(jù)室內(nèi)線路中心線，來控制彎道元素的中心，文件參數(shù)和線坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可以傳輸?shù)紾PS流動(dòng)站，根據(jù)樁號同中心線、樁號同放點(diǎn)關(guān)系，就可以直接現(xiàn)場放樣。在實(shí)行點(diǎn)放樣中，把放樣點(diǎn)、靜態(tài)網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換傳輸?shù)紾PS流動(dòng)站，根據(jù)所放點(diǎn)標(biāo)識，可以直接實(shí)地放樣，放樣精度非常準(zhǔn)確。

2、GPS在水利工程工程測量中存在問題

2.1 精度受距離影響

基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的偽距觀測值在一定的范圍內(nèi)有著關(guān)聯(lián)性。在距離不斷增大的情況下，定位精度也會(huì)慢慢降低。廣域差分會(huì)把各種誤差源模型化。參考站會(huì)被電離層和對流層模型參數(shù)取代，偽距修正信號發(fā)送給用戶，能夠使動(dòng)態(tài)用戶定位精度不受基準(zhǔn)站與流動(dòng)站距離的影響。

2.2 多路徑效應(yīng)

在水利工程過程中，非常大的面積是水域，會(huì)對接收衛(wèi)星信號的多路徑效應(yīng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，也是影響GPS在水利工程中大面積應(yīng)用的一個(gè)主要原因。在天線下面增加抑徑板或抑徑圈的方法可以減??；加拿大公司研制開發(fā)的兩種技術(shù)都可以大大的減少誤差，雖然在國內(nèi)還沒有詳細(xì)報(bào)道，但卻表現(xiàn)了GPS有很大的可能性可以應(yīng)用在水利工程中。

2.3 垂直位移精度較低

截止到目前，GPS監(jiān)測垂直位移的精度比水平位移的精度大約低了兩倍較高，所以在水利工程勘測階段、高精度變形監(jiān)測中還不能夠用GPS同時(shí)精確測定水平和垂直位移。GPS高程測定精度較低的主要原因是高程異常的不確定性。目前為了提高GPS高程測量的精度可以通過用GPS水準(zhǔn)、曲面擬合的方法。

3、GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用及操作

3.1 GPS技術(shù)的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，GPS技術(shù)在水利工程測量中有非常多的應(yīng)用。本文列舉兩個(gè)：①GPS測量技術(shù)中的外業(yè)測量②GPS中的布網(wǎng)工作

3.1.1 GPS 的外業(yè)測量

選點(diǎn)是GPS的外業(yè)測量重要的一步，所以為了確保正確的測量結(jié)果，在進(jìn)行選點(diǎn)時(shí)，要做好準(zhǔn)備工作。GPS的觀測工作有兩個(gè)主要的方面是開機(jī)觀測方面和無線安置方面。在進(jìn)行無線安置工作時(shí)，先設(shè)置一個(gè)安置正常點(diǎn)，再把與其相應(yīng)的天線固定在三腳架平臺上，并且要把標(biāo)志中心和安置在標(biāo)志中心的上方相對應(yīng)，天線基座上的圓水準(zhǔn)氣泡一定要整平。當(dāng)有風(fēng)的天氣來臨時(shí)，就要把無線進(jìn)行三面方向的固定。

3.1.2 GPS布網(wǎng)工作

GPS的布網(wǎng)工作主要有：相屬的帶狀工程測量和對線路，比如引水工程等，大部分是由點(diǎn)連式或邊連式的結(jié)構(gòu)的三角鎖同步圖形的布網(wǎng)方式，和工程樞紐地區(qū)運(yùn)用的邊連式或網(wǎng)連式的布網(wǎng)方式一對比，運(yùn)用點(diǎn)連式或邊連式的布網(wǎng)方式更可以增強(qiáng)強(qiáng)網(wǎng)形的幾何強(qiáng)度，才能夠提高 GPS控制網(wǎng)中得到的數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與精確性。

3.3 GPS技術(shù)的操作

3.3.1 選點(diǎn)

GPS技術(shù)是靠信號進(jìn)行衛(wèi)星以及地面設(shè)備的連接，所選的點(diǎn)位周圍一定范圍內(nèi)不可以有高壓輸電線、障礙物或?qū)π盘杺魉团c接收不利的物品，這樣才能夠防止GPS信號被干擾或被遮擋的現(xiàn)象發(fā)生；為了方便保存所選的點(diǎn)和對其他觀測手段的擴(kuò)展與聯(lián)測有利，所選的點(diǎn)所在的地面基礎(chǔ)要足穩(wěn)定、交通夠方便。

3.3.2 觀測

GPS進(jìn)行水利工程的測量技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)上有著很大的不同。要選擇良好的天氣來進(jìn)行水利工程測量，如果測量時(shí)天氣狀況不好時(shí)，比如刮風(fēng)、雷雨天氣時(shí)，要對天線實(shí)施固定和防雷擊天線的安裝工作；對于測量來說，是不能夠以一次的測量結(jié)果為準(zhǔn)，因?yàn)槊恳淮螠y量都存在著一些隨機(jī)變量，大多數(shù)都要進(jìn)行不少于三次的測量，作為參考的就是三次測量的平均值。但是GPS技術(shù)有著非常高的準(zhǔn)確度，如果出現(xiàn)偏差也不會(huì)超過一定的數(shù)值，不然就需要對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整工作，保證每次的誤差會(huì)在一定的數(shù)值之內(nèi)。

結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水利工程的建設(shè)會(huì)越來越重要，就可以采用GPS技術(shù)，它能夠有良好的測量定位效果，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在測量過程中，具有測量數(shù)據(jù)高精度、測量時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，可確保測量的可行性、可靠性和精度。目前GPS技術(shù)還未成熟，在實(shí)際操作中可能會(huì)出現(xiàn)一些問題，但是可以通過廣大的測量人員去處理改進(jìn)，一定會(huì)越來越好的。

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