GPS在水利工程測量中的應(yīng)用

蘇斌

【摘要】在我國水利工程是重要的經(jīng)濟命脈，水利工程建設(shè)在我國經(jīng)濟發(fā)展中起著推動的作用，所以，水利工程建設(shè)非常重要。隨著國家經(jīng)濟的不斷發(fā)展，大力推進(jìn)水利工程建設(shè)，對水利工程質(zhì)量更高也要求。工程測量作為水利工程的基礎(chǔ)，GPS技術(shù)在水利工程測量中，被廣泛應(yīng)用。本文主要分析GPS在水利工程測量中的應(yīng)用特點。

【關(guān)鍵詞】水利工程；測量；GPS

水利工程是一項關(guān)系到國計民生的社會性工程，但是由于復(fù)雜的工程設(shè)計，并由于地形地質(zhì)及其他多種因素影響，在工程建設(shè)過程中需要測量多種數(shù)據(jù)。GPS技術(shù)在測量時具有范圍廣、精度高及受氣候變化影響小等優(yōu)點，在水利工程測量時能更好的滿足其需要。GPS技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，不論是普及應(yīng)用范圍還是自身的測量技術(shù)，都已更加成熟及完善，為人們的生活和工作提供了更大的便利性。GPS技術(shù)從單一的全球定位功能轉(zhuǎn)向多元化、多領(lǐng)域發(fā)展，將GPS技術(shù)與水利工程測量結(jié)合，能幫助水利監(jiān)測向?qū)崟r性、準(zhǔn)確性、方便性方向發(fā)展，既能縮短水利工程測量的工作周期，還降低了人力物力費用，提高了水利企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1、GPS技術(shù)概述

隨著社會的發(fā)展，我國水利工程測量慢慢受到人們的重視，目前，正尋找一個更方便、有效的測量方法與技術(shù)。社會進(jìn)程的加快，隨即出現(xiàn)了GPS技術(shù)，水利測量工人在水利測量時越來越多的使用GPS技術(shù)，其具有成本低、效率高及精度高等特點，因此在水利工程測量中的應(yīng)用越來越廣泛。

2、水利工程測量中GPS系統(tǒng)的應(yīng)用原理

實現(xiàn)水利工程中的定位測量主要通過GPS信號接收機，在GPS系統(tǒng)中信號接收機作為核心設(shè)備其一，主要包含主機、天線和電源。使用該設(shè)備，當(dāng)GPS系統(tǒng)在水利工程中應(yīng)用時，可將信號放大或處理時更為便捷。水利工程測量時主要采用大地型接收機，根據(jù)接收的衛(wèi)星型號頻率，接收機可分為單頻和雙頻，單頻的測程通常在15km左右，雙頻的測量距離比較長，可達(dá)到數(shù)百公里。

3、水利工程測量GPS技術(shù)的應(yīng)用

GPS技術(shù)在各行業(yè)之中已得到廣泛應(yīng)用，在國內(nèi)大多數(shù)水利工程中都已應(yīng)用到GPS測量技術(shù)。下面分析了水利測量中的應(yīng)用。水利測量中GPS技術(shù)主要包括：1.GPS測量技術(shù)中的外也測量；2.GPS中布網(wǎng)工作；3.實時動態(tài)測量技術(shù)的應(yīng)用。

3.1 GPS的外業(yè)測量

水利工程測量需要大量的外業(yè)作業(yè)，需要對水利工程周邊的地形、水文條件等影響進(jìn)行綜合考慮，所以設(shè)備安置地點的選取對于GPS系統(tǒng)的正常作業(yè)至關(guān)重要。選擇GPS外業(yè)測量點時，要選擇地形突出、視野良好的高臺平地，并且此處具有一定的穩(wěn)定性，以防測量過程中有滑坡塌陷現(xiàn)象發(fā)生，還可進(jìn)行人為的加固操作。其次，選好設(shè)備安置點后，將周邊雜草及障礙物清理掉，并保證GPS信號接收器能正對所測量的目標(biāo)。因水利工程測量外業(yè)作業(yè)情況有較大差異，設(shè)備選址時工作人員要根據(jù)實際情況，與自身專業(yè)能力相結(jié)合，具體情況具體分析，以保證最大限度的發(fā)揮測量儀器的優(yōu)點。再次，做好測量設(shè)備之間的協(xié)調(diào)工作。進(jìn)行大型水利工程測量時，通常需要多臺測量儀器同時工作，所以需要選取多個觀測點。根據(jù)GPS的功能特性，為保證測量信號的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，可將多個觀測點呈網(wǎng)狀設(shè)置；實現(xiàn)相互之間的信號增強功能。此外，做好設(shè)備的加固措施、安全防護(hù)措施、設(shè)立警示標(biāo)牌等，也是保證GPS系統(tǒng)測量工作正常開展的重要因素。

GPS的觀測工作，無線安置與開機觀測兩方面最為重要，此觀測工作與普通觀測工作有著很大差異。安置無線工作中，首先要選擇一個正常點進(jìn)行安置，將相應(yīng)的天線固定在三腳架平臺上，并且將標(biāo)志中心上方與標(biāo)志中心相對應(yīng)，還有必須整平天線基座上的圓水準(zhǔn)氣泡。

3.2 GPS布網(wǎng)工作

GPS布網(wǎng)工作包括：測量線路及相屬的帶狀工作，布網(wǎng)方式大部分選擇點連式或邊連式，點連式或邊連式的布網(wǎng)方式能將網(wǎng)型的幾何強度大大加強，由此提高GPS控制網(wǎng)中得到數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與精確性。

3.3 實時動態(tài)測量

PTK的基本工作方式：將一臺GPS接收機放置在已知的基準(zhǔn)站中，將其設(shè)置成檢測所有可見的衛(wèi)星模式進(jìn)行搜索，通過無線電傳送設(shè)備接收機中接收到的數(shù)據(jù)傳送至流動站。當(dāng)GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳送到流動站后，通過無線電去接收基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)信息，通過此方式，利用相對定位的原則分析基準(zhǔn)站與流動站直接收到的數(shù)據(jù)，與此同時，拆解其本身所接收到的數(shù)據(jù)，以從中得出兩個觀測站之間的位置，由此能得出流動站所處的位置，并輸出其三維坐標(biāo)。此方法能定位分析任意位置的流動站，所以說PTK是一種非常便利的定位方法。

4、GPS系統(tǒng)在水利工程測量中的應(yīng)用前景

GPS系統(tǒng)不僅能應(yīng)用在水利工程測量中，還可以在土木工程施工領(lǐng)域中應(yīng)用，包括基礎(chǔ)理論研究、實踐方法的探索。信號接收手段的更新、信號處理方法和軟件的開發(fā)等，GPS技術(shù)在高層建筑施工的放樣與定位、大壩建設(shè)與監(jiān)測等方面有廣泛的應(yīng)用。

綜上所述，GPS技術(shù)在水利工程測量中應(yīng)用，可取得良好的測量定位效果，有效降低勞動強度，提升企業(yè)競爭力與經(jīng)濟效益。GPS技術(shù)應(yīng)用于水利工程測量，主要包含平面控制測量、放樣測量、航空攝影測量與高程測量等，具有測量時間短、控制高程誤差、測量數(shù)據(jù)高精度等優(yōu)點，可確保測量的可行性、可靠性和精度。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶歆貴.GPS RTK技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用[J].銅業(yè)工程，2007（2）：10-12.

[2]李柏章.GPS系統(tǒng)在水利工程測量中的應(yīng)用[J].水利科技與經(jīng)濟，2013，19（5）：119-120.

[3]孫龍，劉善.GPS系統(tǒng)在水利工程測量中的應(yīng)用[J].民營科技，2013（1）：206.