鄧勝良

摘 要：文章對GPS測量技術(shù)進行概述，分析了GPS技術(shù)在水利工程測量中的優(yōu)勢，并對GPS技術(shù)在水利工程測量工作中的具體運用進行了探討，極大地推動了水利工程測量工作的改革，為我國水利事業(yè)的發(fā)展作出了貢獻。

關(guān)鍵詞：水利工程 測量技術(shù) GPS技術(shù)

GPS技術(shù)又稱GPS全球定位系統(tǒng)，到現(xiàn)在已有30多年的發(fā)展歷史，當(dāng)前的GPS技術(shù)已形成了較為完善的系統(tǒng)，并且已經(jīng)應(yīng)用在眾多領(lǐng)域當(dāng)中。其中，GPS測繪技術(shù)更是近些年研究的重點，將GPS應(yīng)用到水利工程測量的工作當(dāng)中，一方面有助于水利監(jiān)測工作更加精準、方便，另一方面也減少了人力、物力的投入，降低了水利工程建設(shè)的成本，提高了水利部門的經(jīng)濟效益。

1.GPS測量技術(shù)概述

GPS測量技術(shù)的原理主要是GPS定位，其以用戶接收機和GPS衛(wèi)星之間的距離為測量基礎(chǔ)，同時根據(jù)已經(jīng)知道的衛(wèi)星的具體位置對用戶接收信息所用的設(shè)備的位置進行確定，從而明確觀測站的位置[1]。一般來說，GPS由用戶設(shè)備、地面監(jiān)控、空間部分這3個部分組成。其中，用戶設(shè)備部分主要就是前面所說的接收機，這個設(shè)備的工作原理就是對衛(wèi)星所發(fā)射的信號進行分析處理，將其以向量和坐標的形式表示出來，通過這種方式達到為用戶提供相關(guān)數(shù)據(jù)的目的；地面監(jiān)控主要就是指監(jiān)測站，在監(jiān)測站可以實現(xiàn)對一些數(shù)據(jù)的獲??；空間部分主要就是指衛(wèi)星。通過上面的敘述，可以總結(jié)出GPS工作的原理實際上就是利用上面所說的衛(wèi)星連續(xù)發(fā)送信息以及一些相關(guān)的參數(shù)，這些數(shù)據(jù)和信息在被地面接收后轉(zhuǎn)化為三維坐標。GPS測量技術(shù)不僅可以實現(xiàn)動態(tài)測量，而且還能提高測量的精確度，擴大應(yīng)用范圍，對于提高現(xiàn)代測繪的水平具有極大的意義。

2.GPS技術(shù)在水利工程測量中的優(yōu)勢

（1）利用GPS技術(shù)進行測量可以達到毫米級別，極大地提高了測量精度，實現(xiàn)了精確測量。將其應(yīng)用在水利工程測量當(dāng)中，尤其是針對那些比較復(fù)雜多變的地形，GPS系統(tǒng)還可以抵抗外界干擾，精確定位，使測量結(jié)果更加精確。

（2）大量節(jié)省人力物力，GPS技術(shù)測量過程簡便，不需要太多的工作人員，此外，在進行水利工程測量時需要測量多個站點，尤其是在測量一些大型河流的時候，這些站點的間距也會加大，這樣一來就不利于不同工作點的工作人員的交流和溝通。利用GPS進行水利工程方面的測繪，可以有效解決上述問題，實現(xiàn)不同工作點之間的信息交換工作，方便工作人員的交流。

（3）GPS測量技術(shù)受天氣影響較小，利用GPS技術(shù)進行測量可以在各種天氣條件下進行測量，也可以實現(xiàn)全天候測量，大大增加了測量范圍。

（4）GPS測量技術(shù)可以大大減少測繪時長。GPS系統(tǒng)利用24顆衛(wèi)星來完成具體的定位導(dǎo)航工作，這24顆衛(wèi)星發(fā)出的信號可以整個世界包含在內(nèi)，并且其可以在較長的一段時間連續(xù)工作，這和傳統(tǒng)的測繪方式相比，可以大大減少測量時間。相關(guān)研究表明，將GPS 應(yīng)用在水利工程測量當(dāng)中幾秒鐘就可以得到所需數(shù)據(jù)。此外，工作人員通過GPS系統(tǒng)可以隨時隨地掌握測量過程中發(fā)生的情況，并做出相應(yīng)的補救措施，極大地加強了水利工程的維護工作。

3.水利工程測量工作中GPS技術(shù)的具體運用

3.1 在戶外利用GPS數(shù)據(jù)采集工作

水利工程在進行戶外工作室，要綜合考慮周圍的地形、氣候等條件，為GPS的安裝選擇最合適的位置，這是GPS系統(tǒng)能安全穩(wěn)定穩(wěn)定工作的前提。相關(guān)人員在選擇安裝點時要盡可能選地形比較突出的地區(qū)，同時保證此地區(qū)的視野開闊，有較強的穩(wěn)定性，以防GPS設(shè)備在測量過程中出現(xiàn)滑坡等危險情況，一般來說，在放置GPS系統(tǒng)時要進行一定的人工加固，對試點附近的雜物進行清理，確保測量目標能和GPS系統(tǒng)正面接觸。在實際的工作中，工作人員要根據(jù)實際的情況，有針對地對GPS系統(tǒng)進行放置，使整個設(shè)備在水利測量工作中發(fā)揮出最佳作用。此外，為了實現(xiàn)有效分析和運算，工作人員還要在GPS設(shè)置點安裝接收機，接收機要確保能接受3個及3個以上的衛(wèi)星信號，以便提高數(shù)據(jù)的精確度，如圖1所示。在進行水利測量工作時還需要保證各個設(shè)備之間是相互聯(lián)系的，使各個觀察的點呈網(wǎng)狀分布，提高整個測量結(jié)果的精確性和穩(wěn)定性。

3.2在水利測量的內(nèi)業(yè)計算中應(yīng)用GPS系統(tǒng)

水利工程測量的內(nèi)業(yè)計算主要包括GPS網(wǎng)平差和基線解算。其中，GPS網(wǎng)平差測量工作比較簡單，只需在現(xiàn)有的計算機上進行工作，計算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這進一步提高了工作效率?；€解算需要利用GPS系統(tǒng)，現(xiàn)將參數(shù)傳輸?shù)浇邮招盘柕脑O(shè)備當(dāng)中，然后再由其傳輸?shù)诫娔X中，電腦會對傳輸過來的數(shù)據(jù)進行解算分析，最后對計算出來的數(shù)據(jù)進行檢查和分析，減小誤差，使其在誤差范圍內(nèi)。

3.3在布網(wǎng)工作中應(yīng)用GPS系統(tǒng)

水利工程測量的布網(wǎng)工作主要包括節(jié)點方式組成、布網(wǎng)方式選擇等等。在進行布網(wǎng)連接方式選擇這一步驟時一般有3種方案：邊式、點式、網(wǎng)式，在實際的工作當(dāng)中最好選擇呈六邊形的連接，這樣一來，不僅可以增大水利測繪結(jié)果的精確度，還可以放大信號源、加強對網(wǎng)點的信號檢測，進一步提升接收器的接收信號的性能。針對一些規(guī)模較大的水利工程，在實際工作中要休息對網(wǎng)點的布置，增加更多的點，最好選擇使其呈網(wǎng)狀連接。相關(guān)研究表明，利用網(wǎng)式連接得到的信號強度要比其它兩種方式更好。

3.4在水下地形測量中應(yīng)用GPS系統(tǒng)

在水利工程的測量工作當(dāng)中難免要進行水下測量，但水下測量的難度較大，無法獲得較為準確的數(shù)據(jù)，將GPS技術(shù)應(yīng)用在水下地形測量可以大大提高測量的準確度。在實際的測量工程當(dāng)中需要利用RTK技術(shù)，借助探測儀、電腦和GPS，在保證三者相互連接的情況下就可以進行精準定位。具體的工作過程如下：探測儀先將測量數(shù)據(jù)傳輸給電腦，這樣就可以具備必要的數(shù)據(jù)信息，在采取相應(yīng)的處理和分析后，就可以描繪出出水下的地形，結(jié)合地形最終可以確定水下地圖。這種RTK和GPS結(jié)合的技術(shù)可以進一步提高水利工程測量的精度。如圖2所示為GPS技術(shù)應(yīng)用于水下地形測量流程。

4.結(jié)束語

綜上所述，隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，GPS已成為水利工程測繪工作中不可或缺的工具，將GPS應(yīng)用到水利工程測量當(dāng)中，可以大大提升水利工程的測量精度，擴大工程施工的應(yīng)用范圍，為水利工程提供更為可靠、安全的質(zhì)量保證。雖然，現(xiàn)階段GPS測量技術(shù)應(yīng)用在在水利工程中取得了一定的成績，但當(dāng)前的GPS測繪技術(shù)還是存在一定的局限，相關(guān)工作人員要正確認識GPS系統(tǒng)的有效作用，促進其在水利工程測繪中的良好應(yīng)用，進一步提升水利工程的測量水平，為我國水利工程建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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[3]唐文學(xué)，范傳輝，曹久立.GPS-RTK測量技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用[J].西部資源，2018（02）：138-139.