浅谈GPS技术在水利测量工程中的应用

浅谈GPS技术在水利测量工程中的应用

涂建,史可

四川省水利电力工程局有限公司 四川资阳 641300

摘要：GPS测绘技术是我国全新的现代化高科技管理工具。与传统的测绘方法相比，GPS测绘技术具有更突出的效率和精度，因此更便于实际操作。GPS测绘技术的出现不仅可以大大提高行业的工作效率，还可以有效保证水利测绘的最终效益。因此，在水利工程测绘过程中合理使用GPS测绘技术具有重要意义。

关键词： GPS技术;水利测量工程;应用

引言

GPS测量技术是新时代的代表性科学技术，应用范围广，业务可行性强，适用于高精度测量项目。基于此，本文简要分析了GPS测量技术在水利工程测量中的应用形式。

1GPS技术的概述

GPS技术本质上属于一种定位系统，主要是利用卫星系统，通过主控站、地面接收机和监控系统采集特定区域的地理信息。GPS测量快速高效，主要依靠卫星技术，可以随时随地采集地质信息，保证接收信号的稳定性，可快速传输所需要的定位信息，可高质量、高效率地完成工程测量工作。但是 GPS 技术在应用的过程中，还是会受到一些外在因素的  ，影响测量工作的准确性。随着科学技术的不断发展，GPS 技术也在不断地完善，其在工程测量中的应用将会越来越成熟。

2GPS 测量技术特点分析

2.1 观测时间比较短

 GPS可以对被观测对象进行实时定位和导航，以满足高动态移动车辆的导航要求。GPS技术在接收机中的应用大大缩短了静态相对定位数据的获取时间,它只需 1h 便可完成数据采集,并且能够保证数据的完整性、真实性。在 GPS测量技术的支撑下,建立完善的控制网,也可以起到减少观测时长的作用,从而有效提高观测效率。现如今,科技的进步使GPS 技术得到了快速发展,并且扩大了相对静态数据的定位范围（最大可达 20km）。观测时间需要 16min ～ 20min,定位时间只需要几秒钟。

2.2自动化程度比较高

多年来，随着经济、科技的全面发展，各种测绘技术应运而生，测绘技术在城市规划中得到前所未有的广泛应用和推广。参考站将通过GPS接收机获取数据信号，采用网络RTK技术的CORS服务完成垂直定位，实现“傻瓜式”操作，对水利 的地形图进行测量和设计，避免因为人工失误而导致的计算误差，非专业测绘人员也很容易上手。在水利工程建设中，需要将资源合理利用，全面了解地形、地质、水文条件，快速完成数据导入，降低测绘成本。

2.3技术操作比较简单

目前GPS测量技术可以实现自动化作业。在测量工作中，技术人员只需远程操作即可实时采集数据，并保证数据的准确性。此外，GPS测量技术的应用增强了检测设备的自检功能。当检测设备处于非正常运行状态时,自检系统会立即发出告警信息,为设备检测人员和设备维修人员争取大量的时间。此外,将GPS测量技术与其他新进技术（如TKP技术、信息技术）相结合,既能够保证测绘信息反馈的实时性,又能够实现数据信息共享。这种综合性技术为水利工程测绘提供了可靠的数据支持。

3GPS 技术在水利工程测绘中的运用

3.1GPS布网工作

GPS测绘技术在网络布设工作中意义重大，可用于路线或带上的测绘项目，如一些引水工程。在实际测绘过程中，技术人员可以选择逐点或逐边的方法来展开三交点的图形。如果对一些建设枢纽进行建设，技术人员会选用边连式、网联式的方法对其进行设定，以更有效地提高网格数量的准确性和力度，提高 GPS 控制网格数据的准确性，从而大大提高工作质量。此外，由于 GPS测绘技术在实际使用过程中并没有受到气候条件的影响，而且测绘的速率较快，对定位要求的成本也较低。如果某些地理条件比较复杂，那么 GPS 测绘技术还可以通过虚拟现实的技术手段对具体位置进行仿真，对某些重要的内容或特定的地区使用三维空间图像技术来加以呈现，能够从多种视角对物体进行检测，从而提高检测数值的准确度，大大改善工程品质。

3.2定线测量技术

准确的测量数据是保证地质项目作业质量的基础。传统的测量工作需要更多的工作人员进行测量，而GPS测绘技术操作简单方便，大大节省了人力和测量时间。使用  GPS 测绘技术时，工作人员只要确定起始桩点方位，在进行定线测量时，给需要测量的点设置编号，在测量设备上输入各项参数后，设备就会自动测量，与设备连接的电脑上会出现测量结果，对数据进行校对核准。如果校对时发现数据误差过大，还可以人工调整，能够确保数据的准确度  

3.3 GPS  控制测量技术

勘测人员在进行水利工程初步勘测工作时，不仅要测量施工区域的数据，还要测量作业现场周围的数据，特别是正在进行或即将进行作业的区域。根据周围环境的测量数据，可以预测周围的作业活动对己方作业项目的影响，并设计应对方案，保障工程建设的顺利开展。使用控制测量技术，可以将测量区域分块测量，使用   测绘技术，极大地缩短测量时间，为设计人员多争取一些构思时间。 

3. 4  采集和处理数据

首先，在采集数据的过程中，工作人员要对测量数据进行备份，做好相关的预处理工作，尽量减少环境和人为因素对测量结果精度的影响，消除测量误差，根据高程点的数量和三维坐标对实际采集数据的可靠性和准确性进行评估，并输入相应软件中。其次，在处理数据的过程中，工作人员可以合理使用基线解算法和网平差结算法，相较于以往的数据处理技术，能辅助或取代人工，实施自动化计算，提升工作效率，最大限度地降低人为失误对数据准确度产生的影响，还能降低计算偏差和错误等发生的概率。工作人员可将快速静态测量技术和静态测量技术有效结合，若实际测量所得数据相近，且准确度符合要求，则代表数据准确可靠，要求工作人员优化数据处理，调整观测时间段，尽可能减小数据处理的偏差。

3.5 GPS外业测绘

在整个室外测绘工作中，确定测点的精度是整个测试结果准确性的根本保证。测绘前，测绘人员必须根据试验场地的实际情况主动做好相应的准备工作，以便测绘工作的正常进行。相关的准备工作主要涉及测试地点的定位信号、标架、标型等。而 GPS 测绘技术在实际观察过程中往往采取了开机监测和无线安置两种方法，在一定程度上改变了传统测量方法存在的缺陷。当测试地点确认后，工作人员必须主动地将相关装置放置于三脚架上，以确保其稳定性。此外，工作人员还必须确保与天线基座和标志的水平方向对齐，从而有效提高测试质量 。

3.6 水利土地规划与管理

(1)土地调查。土地调查可以绘制农用地的地形图，进一步完善附属信息，结合土地的位置信息掌握实际情况，实现农业和管理的人力物力，将遥感技术应用于调查，确定农用地的相关信息，避免水利工程建设过程中的资源浪费。（2） 规划设计。运用GPS              可获取农业土地电子地图，GPS-RTK技术能够为水利工程规划设计提供数据资料，通过遥感技术获得信息数据资料，改变现阶段水利工程测绘工作的格局，解决测绘工作中的难题。水利区域土地管理的重要工作，GPS-RTK技术能够进一步完善规划设计，准确获取土地相关信息，保证规划设计的适用性。

  结束语

  GPS测绘技术的应用越来越广泛，在许多行业发挥了重要作用。在水利工程中使用GPS测绘技术，不仅可以提高测量成果的准确性、科学性和合理性，还可以降低测量工作的投资成本。GPS测绘技术的应用可以提高水利工程的作业质量和经济效益，对促进地质行业的发展具有重要意义。

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