水利測(cè)量工程中GPS的作用

張希寶　周雅

摘 要：近年來，科學(xué)技術(shù)在我國得到了有效的發(fā)展，成為國民生活工作中的重要輔助工具。而GPS的產(chǎn)生也為成為提升我國科學(xué)水平的重要標(biāo)志。特別是其在我國的水利測(cè)量工程起到了有效的幫助，進(jìn)而提升了我國的水利工程的質(zhì)量?？v觀當(dāng)前的水利工程狀況，其為我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了一定的幫助，怎樣提升水利工程的質(zhì)量是我們每個(gè)技術(shù)工作人員所要面對(duì)的問題，而使用GPS技術(shù)在此問題上起到了一定的促進(jìn)作用。本以此為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)水利測(cè)量工程中的GPS作用進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的提升應(yīng)用策略旨在為廣大同仁提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：水利測(cè)量；GPS；作用；提升；策略

近年來，我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了有效的提升，水利工程技術(shù)也伴隨著社會(huì)的進(jìn)步而發(fā)展，并且相關(guān)的科學(xué)技術(shù)理論也不斷地提高。為了有效提升我國的水利測(cè)量工程的質(zhì)量，引用GPS 技術(shù)便顯得相當(dāng)重要，其起到了一定的促進(jìn)作用。當(dāng)前，GPS在我國的較多領(lǐng)域中得到了有效的發(fā)揮，特別是在水利測(cè)量工程中，其起到了實(shí)時(shí)導(dǎo)航、定時(shí)功能以及抗干擾的功能，讓用戶及時(shí)掌握水利工程測(cè)量中的三維坐標(biāo)等重要信息，并對(duì)起進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有效提升了水利測(cè)量工程的質(zhì)量，進(jìn)一步為我國的水利工程建設(shè)起到了不可替代的作用。筆者通過自己的經(jīng)驗(yàn)，來為大家進(jìn)行相關(guān)的介紹。

1GPS系統(tǒng)組成和工作的原理

1.1GPS系統(tǒng)的組成

目前，我國GPS系統(tǒng)主要由空間衛(wèi)星群和地面控制系統(tǒng)兩部分組成。空間衛(wèi)星群眾由最高20千米的24顆衛(wèi)星群構(gòu)成，其分布在各自的衛(wèi)星軌道上，其特點(diǎn)為接收速度快、即時(shí)性強(qiáng)等，這與每個(gè)衛(wèi)星軌道都有相交點(diǎn)具有一定的關(guān)系；地面控制系統(tǒng)主要由5個(gè)負(fù)責(zé)信號(hào)接收的監(jiān)測(cè)站、2個(gè)負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)注入衛(wèi)星衛(wèi)星表面的注入站以及1個(gè)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和調(diào)整的主控站組成，每個(gè)站點(diǎn)共同合作來完成任務(wù)。另外，其還包括用戶組成部分，負(fù)責(zé)在用戶設(shè)備上進(jìn)行信號(hào)接收和定位導(dǎo)航的工作。

1.2工作原理

GPS的工作原理主要是衛(wèi)星的定位。其先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，然后計(jì)算出正確的距離，來確定衛(wèi)星的具體位置，測(cè)出三維坐標(biāo)圖，這是建立在相關(guān)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)的。

2GPS在水利測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)

2.1定位精確度較高

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS應(yīng)用水平也得到了大幅度的提升。當(dāng)前GPS技術(shù)已經(jīng)精確到厘米，是民用版本升級(jí)的最高水平。在日常的應(yīng)用中可以得出相關(guān)數(shù)據(jù)，GPS的定位精度在50千米中是10mm，即使是在1000千米中，也能夠很容易地達(dá)到300mm范圍。這對(duì)水利測(cè)量工程起到了一定的幫助，水利測(cè)量工程借助GPS的高精度來提升自己的精確度，并且可以應(yīng)用在任何地形復(fù)雜的水利工程地區(qū)，為水利工程提供了想好的導(dǎo)航精確度。有效提升了水利測(cè)量工程的質(zhì)量，以供人們進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)。

2.2測(cè)量所用時(shí)間短

GPS導(dǎo)航的信號(hào)在全球具有一定的覆蓋性，其工作效率是全日制，每天可以不斷地進(jìn)行水力工程中各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)量，據(jù)科學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，GPS信號(hào)的工作可以在極快的速度中進(jìn)行，為水利測(cè)量工作提供可供參考的報(bào)警等操作，此過程僅僅需要數(shù)秒就可以通過自我刷新來精確實(shí)現(xiàn)。因此，通過GPS的極快測(cè)量數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)，可以為水利測(cè)量提供不可替代的作用，對(duì)水利工程的建設(shè)和維護(hù)起到了一定的保護(hù)目的。

2.3測(cè)站之間避免了通視的障礙

水利測(cè)量的工程需要更多的測(cè)量站，才能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)水利工程各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)量與監(jiān)控，通過GPS 的導(dǎo)入后，有效避免了傳統(tǒng)的測(cè)站之間的通視困難問題，其可以使各個(gè)測(cè)站之間的距離不再成為連接的阻礙，有效實(shí)現(xiàn)了快速準(zhǔn)確的通視，讓信息更加暢快地流通。其原理是通過GPS的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)引導(dǎo)來進(jìn)行，增加了溝通的效率，有效增強(qiáng)了通視的效果。

3GPS全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在水利測(cè)量工程中的具體應(yīng)用

3.1GPS的外業(yè)測(cè)量

外業(yè)測(cè)量是水利測(cè)量工作中的關(guān)鍵之處，而在水利測(cè)量中導(dǎo)入了GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，則有提升了這個(gè)操作的效率，降低了原有的難度。首先，要對(duì)GPS的安置位置選擇合適的落腳點(diǎn)，借此來提升外業(yè)測(cè)量的水平。在選點(diǎn)中要重視無限安置方面和開機(jī)觀測(cè)方面的情況，要認(rèn)識(shí)到其重要性，才能夠更好地進(jìn)行相關(guān)的操作。其次，在無線安置中，要重視安置標(biāo)志的中心的對(duì)稱性，對(duì)安置的工程要做到穩(wěn)中求勝，加固相關(guān)設(shè)備，才能更好地起到保護(hù)的作用。

3.2GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的布網(wǎng)工作

在水利測(cè)量的過程中，要重視GPS的布網(wǎng)操作的正確性，來讓其起到更好地全天、全面監(jiān)視作用。在布網(wǎng)的過程中其包括兩種方式——邊連式和點(diǎn)連式兩種，其中邊連式是以三角形為標(biāo)志來進(jìn)行布局，將測(cè)控點(diǎn)放置在等距離的三角形正中心，對(duì)引水和灌溉工程起到了一定的作用；而點(diǎn)連式則是形成更加嚴(yán)密的測(cè)控網(wǎng)，其以水利工程中重點(diǎn)地區(qū)的管線活河道為布置標(biāo)準(zhǔn)。二者的共同點(diǎn)都是通過加強(qiáng)幾何構(gòu)造的強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)水利測(cè)試的質(zhì)量。

3.3實(shí)現(xiàn)高程的測(cè)量目標(biāo)

大型的水利工程中，高程測(cè)量是一項(xiàng)重要的工作，其打破了傳統(tǒng)的測(cè)量方式限制，對(duì)地形復(fù)雜的地域提升了測(cè)量的效率，大大降低了難度。其通過GPS測(cè)量資料與水準(zhǔn)測(cè)量資料的融合，借助GPS的定位技術(shù)精密地確定了觀測(cè)點(diǎn)的大地高程差，準(zhǔn)確地測(cè)量出其高程那個(gè)的差距，來得出更加精確的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了打破高程測(cè)量的困境。

綜上所述，我國的水利工程測(cè)量水平還存在一定的不足之處，特別是在水利測(cè)量工程中使用GPS技術(shù)，則可以有效改善這一問題，通過導(dǎo)航技術(shù)和定時(shí)功能等來實(shí)現(xiàn)有效提升我國水利工程測(cè)量的質(zhì)量，因此，還需要每個(gè)工程師進(jìn)行有效地技術(shù)提升，增強(qiáng)自身的技術(shù)水平，進(jìn)而為我國水利工程建設(shè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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