新時(shí)期水利工程中GPS測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展及作用研究

朱國元

（瑞安市運(yùn)佳水利勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司 浙江 瑞安 325200）

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS控制測(cè)量在工程中已經(jīng)得到了廣泛的進(jìn)步，而且有足夠的數(shù)據(jù)表明，GPS測(cè)量能夠獲得較高精度的測(cè)量結(jié)果，可以滿足工程測(cè)量的要求，因此，可以應(yīng)用在水利工程建設(shè)上。本文闡釋了GPS測(cè)繪技術(shù)工作 原理，并分析GPS測(cè)繪技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，最后分析了GPS測(cè)繪技術(shù)未來的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：新時(shí)期；水利工程；GPS測(cè)繪新技術(shù)；發(fā)展；作用

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，水利工程建設(shè)發(fā)揮著重要的作用。隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，我國高度重視水利工程的建設(shè)，因此，每年都會(huì)建設(shè)眾多的水利工程項(xiàng)目。但是，在一些相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū)，在進(jìn)行高級(jí)測(cè)量時(shí)，控制點(diǎn)較少，因此，就會(huì)影響測(cè)量的精確度。但是，隨著全球定位技術(shù)的發(fā)展，其被廣泛應(yīng)用在水利工程測(cè)繪中，有利于提高工程建設(shè)的質(zhì)量，推動(dòng)水利工程效率的提高。在水利工程中，采用GPS測(cè)繪新技術(shù)的方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的精準(zhǔn)測(cè)繪，還可以完善實(shí)踐操作的水平。

一、GPS系統(tǒng)概述

（一）GPS系統(tǒng)構(gòu)成

GPS可以包括三個(gè)部分，第一，空間部分，其主要的構(gòu)成部分是24顆GPS衛(wèi)星和六個(gè)軌道，其運(yùn)行一周的時(shí)間大約為12個(gè)小時(shí)，可以保證對(duì)全球任意位置、時(shí)間的衛(wèi)星進(jìn)行定時(shí)的觀測(cè)；第二，地面監(jiān)控部分。地面監(jiān)控部分的主要構(gòu)成部分是監(jiān)測(cè)站、主控站、注入站等，從而可以對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)視，并得到衛(wèi)星的相關(guān)數(shù)據(jù)；第三，用戶設(shè)備。這里的用戶設(shè)備主要是指GPS接收機(jī)，通過采用空間距離交會(huì)的方式，對(duì)衛(wèi)星的信號(hào)進(jìn)行有效的接受，然后在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后，從而可以得到點(diǎn)位的坐標(biāo)。

（二）GPS定位原理

GPS定位原理主要是借助衛(wèi)星，對(duì)自身星歷參數(shù)和時(shí)間的相關(guān)信息進(jìn)行發(fā)布，從而可以使用戶接受到這些信息。在經(jīng)過一定的計(jì)算處理之后，可以確定出設(shè)備的位置、方向、速度等，在具體的作業(yè)時(shí)，可以初始化已知點(diǎn)，并開展動(dòng)態(tài)作業(yè)。

（三）GPS技術(shù)特點(diǎn)

GPS技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，在于它具有其自身特有的優(yōu)勢(shì)，它可以實(shí)現(xiàn)快速的觀測(cè)，而且具有較高的觀測(cè)精度，而且可以實(shí)現(xiàn)全天候的作業(yè)。并且，和傳統(tǒng)的測(cè)量方式不同，它基本上不受到天氣條件的影響，而且每個(gè)觀測(cè)站之間無需進(jìn)行通視，操作起來比較簡(jiǎn)單，不必通過邊角進(jìn)行觀測(cè)。而且，在對(duì)不規(guī)則面積進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以通過航跡測(cè)量的形式，就運(yùn)行的線路，描畫一條軌跡，從而計(jì)算出軌跡周邊區(qū)域的面積。從而可以在一定程度上節(jié)省成本，和常規(guī)測(cè)量相比，還可以節(jié)約時(shí)間，節(jié)省人力。同時(shí)，GPS差分定位測(cè)量具有較高的精度，已經(jīng)可以達(dá)到毫米級(jí)別。在成圖時(shí)，可以在一定的軟件上自動(dòng)成圖。

二、GPS技術(shù)在水利工程測(cè)繪中的現(xiàn)狀

（一）GPS技術(shù)測(cè)量存在著一定的誤差

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，但是在水利工程測(cè)繪中，其仍然存在著一定的誤差。這主要是由于操作人員的操作不當(dāng)或者一時(shí)大意，從而導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果；在測(cè)量時(shí)，由于沒有找準(zhǔn)角度，從而導(dǎo)致出現(xiàn)一定的誤差。

（二）GPS技術(shù)應(yīng)用力度不夠

在水利工程測(cè)繪時(shí)，其需要應(yīng)用到諸多的技術(shù)，以及相關(guān)的設(shè)備，比如電子全站儀等，隨著水利工程建設(shè)的發(fā)展，對(duì)技術(shù)測(cè)量的要求也越來越高。因此，在水利工程測(cè)繪中，GPS技術(shù)的全面應(yīng)用遇到了挑戰(zhàn)，目前，在依據(jù)測(cè)繪要求的前提下，很多設(shè)備很好地完成工作，無需再配合其他的設(shè)備。

（三）技術(shù)人員的操作水平有待提高

GPS技術(shù)是一項(xiàng)新的發(fā)展及時(shí)，其在水利工程測(cè)繪被廣泛應(yīng)用。同時(shí)，其也對(duì)技術(shù)人員的要求也越來越高。在具體的操作中，很多技術(shù)人員的操作水平有待提高，影響了工作的效率和測(cè)量的精準(zhǔn)度，從而導(dǎo)致測(cè)量的誤差，影響了水利工程的建設(shè)。另外，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，存在一些細(xì)節(jié)上的問題，但是技術(shù)人員未能及時(shí)進(jìn)行處理，從而為更大的問題埋下了隱患，對(duì)測(cè)繪工作造成了不利的影響，并且不利于GPS技術(shù)的全面應(yīng)用和推廣。

三、GPS技術(shù)在水利工程測(cè)繪中的應(yīng)用

（一）GPS技術(shù)外業(yè)測(cè)繪

在通過GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，選點(diǎn)的位置要準(zhǔn)確，才能保證測(cè)繪的結(jié)果。因此，要選點(diǎn)時(shí)，要提前做好準(zhǔn)備，收集待測(cè)區(qū)域的地理位置、標(biāo)架條件等，從而確保選點(diǎn)的有效性。所以，測(cè)繪工作中的選點(diǎn)定位工作具有重大的意義。

GPS外業(yè)觀測(cè)工作可以體現(xiàn)在兩個(gè)方面，第一，開機(jī)觀測(cè)，第二，無線安置。這和傳統(tǒng)的測(cè)繪方式具有一些不同之處。在進(jìn)行無線安置的過程中，要確保選點(diǎn)的有效性，并在三腳架上架設(shè)天線，同時(shí)，要使基座上的圓水準(zhǔn)氣泡保持平整。

（二）GPS布網(wǎng)測(cè)量

在對(duì)GPS布網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要根據(jù)線路和帶狀工程進(jìn)行相關(guān)的測(cè)繪。比如，就引水工程來說，可以充分采用點(diǎn)連式的方法，從而形成連續(xù)的三角鎖同步圖形，在此基礎(chǔ)上，并進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量。

（三）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪技術(shù)

具體來說，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪技術(shù)就是對(duì)于某個(gè)已知點(diǎn)來說，在上面建立基準(zhǔn)站，而且，需要在上面安裝GPS接收機(jī)，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，并充分利用無線電傳輸設(shè)備，提高數(shù)據(jù)的傳輸效率，從而傳輸?shù)搅鲃?dòng)站中，而當(dāng)流動(dòng)站得到了一些相關(guān)的信號(hào)之后，在經(jīng)過差分解算之后，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比較，計(jì)算出兩個(gè)觀測(cè)站之間的相對(duì)位置，從而最后得到三維的坐標(biāo)。

四、GPS技術(shù)在水利工程測(cè)繪的發(fā)展以及作用

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也得到了較快的發(fā)展，我國越來越重視水利工程的建設(shè)，而且，加大了水利工程建設(shè)的投資，并且在水利工程測(cè)繪設(shè)計(jì)條件上得到了較大的改善。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，水利工程建設(shè)的難度也逐漸加大，因此，在水利工程測(cè)繪上，也存在著很多亟待解決的問題，因此，這就要求在水利工程建設(shè)上，采用更加準(zhǔn)確的水利工程測(cè)繪技術(shù)，保證測(cè)量效果的準(zhǔn)確性。因此，在水利工程測(cè)繪的過程中，要保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，還要對(duì)硬件設(shè)施、軟件設(shè)施進(jìn)行更新，保證數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。在目前的技術(shù)發(fā)展條件下，測(cè)繪技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向就是GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)繪技術(shù)，其有利于推動(dòng)水利工程建設(shè)的發(fā)展。目前，在水利工程中，GPS技術(shù)的主要應(yīng)用范圍為閘門、堤壩控制網(wǎng)等，其應(yīng)用的范圍還不夠廣闊，未能對(duì)其進(jìn)行充分的開發(fā)和利用，在未來的發(fā)展中，GPS將會(huì)應(yīng)用在更為廣闊的領(lǐng)域，其也將會(huì)進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，獲得更好的工作效果。在水利工程中，應(yīng)用GPS 測(cè)繪技術(shù)，具有諸多的優(yōu)勢(shì)，其可以促進(jìn)工程建設(shè)和運(yùn)營的發(fā)展，有利于推動(dòng)水利工程的持續(xù)發(fā)展。而且，它可以輔助水利工程相關(guān)工作的開展，保證工作的效率，還有助于提高測(cè)繪的質(zhì)量，保證測(cè)繪的成果，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

結(jié)語：

在水利工程建設(shè)中，測(cè)繪的質(zhì)量對(duì)水利工程的設(shè)計(jì)、施工等全過程有著重要的影響，也影響著工程的造價(jià)等。因此，在新時(shí)期，要重視對(duì)測(cè)繪技術(shù)的研究。目前，GPS 測(cè)繪技術(shù)在水利工程建設(shè)中得到了一定程度的應(yīng)用，其有利于提高測(cè)繪的質(zhì)量，節(jié)約勞動(dòng)力，節(jié)省成本，為水利工程建設(shè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前，GPS技術(shù)應(yīng)用的范圍還不夠廣闊，未能對(duì)其進(jìn)行充分的開發(fā)和利用，在未來的發(fā)展中，GPS將會(huì)應(yīng)用在更為廣闊的領(lǐng)域，其也將會(huì)進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

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