试析GPS在水利水电工程测量中的应用及其前景展望权威

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中水五局机电制造安装分局试验检测中心四川成都610225

摘要：近年来，我国科学技术发展迅猛，ＧＰＳ技术得到更加广泛的应用，尤其是在水利水电工程测绘工作中，取代了传统作业方式，使测绘准确度得到提高的同时，保证工程安全顺利实施。

关键词：GPS技术；水利水电工程；测量；应用；前景展望

引言

水利水电行业在我国经济与综合国力的发展中占据着极为重要的位置。其中，GPS高程测量技术正被广泛运用于水利工程的测绘工作中。它不同于传统的水利工程测量技术，能够达到较高的理想精准程度，同时有着节省成本的优势，在水利工程测量中得到了广泛的应用。

1ＧＰＳ技术的内涵

ＧＰＳ技术由多个卫星协同作业实现，目前ＧＰＳ技术中应用的卫星有２４颗，这些卫星平均分布在各个太空运行轨道上，形成了一张完整的监控与探测网络。这个网络能够对无数个终端提供数据与定位服务，最直观应用就是日常生活中常使用的汽车导航系统。ＧＰＳ技术通过反馈的载波进行比对分析，实现最终定位。ＧＰＳ定位结果并不是轻易得到的，多个卫星所采集的定位数据需要传输到流动站，流动站再根据基准站所提供的坐标信息，进行相位差比较，而后确定准确定位坐标。ＧＰＳ技术包含的内容十分广泛，可分为修改矫正法与相位差分法两大类进行分析，修改矫正法具有一定的实时性，修正值会随着具体情况的改变而发生变化。基准站将实时修正值传送给流动站，在这一基础上进行坐标确定更加准确，定位效率也能够有所提高。相位差分法是ＧＰＳ技术中较为主要的一部分，通过卫星接收的载波来确定相位差。ＧＰＳ系统除卫星、流动站、基准站外，还包括配套地面信息接收与监控系统，即控制站与监测站。我国ＧＰＳ技术相对于许多发达国家，在应用程度上还存在一些差异。美国以其先进的科学技术在ＧＰＳ的应用过程中，在原有定位基础上进一步延伸，实现了精密度更高的定位服务：普通定位与高端定位。针对不同的用户，普通定位通常采用粗测码面向普通用户，而高端定位测距码更加精确，面向美国军方以及特殊作业部门。早在２１世纪初期，美国政府就已经将ＧＰＳ技术中的可用性政策废除，加强ＧＰＳ用户体验。对从卫星到流动站再到ＧＰＳ用户数据传递的时间进行计算测量，从而得到估算定位坐标，时间估算法是一种较为精确的预测方法。ＧＰＳ技术中需要通过载波来进行信息传递，目前常用载波可分为两种，即Ｌ１与Ｌ２，两者不同之处在于Ｌ１载波中附加了伪随机码与精密码，而Ｌ２载波只附加了伪随机码。在实际应用过程中，这两种载波均可进行定位工作，在水利水电工程的测绘工作中都起到一定作用。

2GPS测量技术应用于水利水电工程测量中的优势

GPS测量技术引起具有较多优点，被广泛的运用于各个行业和领域中，极大的促进了各个行业和领域工作效率和质量的提升，本文从以下几个方面，对GPS测量技术应用于水利水电工程测量中的优势进行分析。

2.1有效的提升了水利水电工程测量的效率和速度

将GPS测量技术应用于水利水电工程测量中，可以在把测量基站设置在四等水准精确点之上的位置，测量人员能够随身携带流动站，从而大大的提升了水利水电工程测量的速度，只需要几秒钟就能够获得所需要的位置数据，有效的提升了水利水电工程测量的效率和速度。

2.2促使水利水电工程测量结果的准确性和可靠性提升

在水利水电工程测量中运用GPS测量技术的另一个较为明显的优点就是受到天气的影响较小，无论测量时何种天气，都能够获得较为准确的数据；另外，由于GPS测量技术是依托于现代信息技术发展而来的，因此，相对于人工测量获得的数据具有更高的准确性，促使水利水电工程测量结果准确性和可靠性大大提升。

2.3大大的减少了水利水电工程测量的工作量和成本

运用普通的方式进行水利水电工程的测量工作，容易受到较多自然因素的影响，例如，地形和气候等，如果想获得较为准确和可靠的数据，其测量的周期和工作量也会不断的加大。而运用GPS测量技术能够很好的对这一问题进行解决，大大的减少了水利水电工程测量的工作量和成本。

3GPS高程测量技术在水利工程测量中的有效应用

3.1在渠道管线测量中的有效应用

水利工程项目中，不可忽视的一个环节就是渠道管线。传统的测绘技术容易受到周围环境的影响，受限因素较多，具体实施起来相对繁琐，增加了工程成本与工作量，甚至容易出现测量方面的重大误差，影响测量工作的整体进度与测量质量。由于GPS高程测量技术不受时间、地点与外部环境的影响，相对来说制约因素较少，可以保证24h无间歇的测量工作，不需要大量的人力进行监督与控制，保证水利工程测量的质量与效率。从目前的技术水平来看，GPS高程测量技术是测量渠道管线的最佳选择。

3.2在大型建筑物变形观测中的有效应用

对于水利工程测量人员来说，一直以来观测大型建筑物都是一项棘手的工作。技术人员是否具备合格的专业知识与能力，能否提前结合实际情况，做好细致的参数对比工作，关系到大型建筑物测量工作能否顺利进行。随着GPS高程测量技术在水利工程测量的各个环节中的运用与普及，水利行业已经逐渐将该技术与水利工程中的大型建筑物变形观测有机地结合起来。在实际的变形观测工作中，技术人员不需要花费过多的精力去进行基准点的计算与设置工作，可以利用该技术的位置转换功能，远程操控，直接测量出准确的数据，减少操作人员露天测量工作的危险。

4水利水电工程测量中GPS技术的前景展望

随着我国经济的发展，水利水电工程的建设工作受到广泛重视，具有一定的发展前景，尤其在测量技术方面，企业会根据相关要求对其进行创新与开发，建立专门的软硬件系统，积极应用GPS技术，在原有应用原理的基础上，对其进行全面的改革，加大研发工作力度，提高测量工作精确度与可靠性。例如：在水利水电工程测量工作中，相关技术人员会利用PTK技术对其进行实时动态的处理，做好监控与定位工作，明确工作范围，在应用期间，其精确度甚至可以达到厘米级，可以有效提高GPS技术的应用效果。首先，在图根测量的过程中，技术人员会将PTK技术应用在实际工作中，明确坐标数据，提高其准确性，保证工作质量符合相关规定。且在实际应用期间，可以提高布设测量工作效果，满足相关要求，提高测量结果准确性。其次，在放样工作中，可以通过PTK技术的应用，对其进行全面的测量处理，保证勘探线路的布设质量，拓宽工作面积，明确相关工作位置，例如：应用静态定位系统对其进行处理，可以转变传统的通视方式对其进行处理，积极应用先进的PTK技术，保证测量工作准确性，逐渐提高工作效率与可靠性。最后，在剖面测量的过程中，可以应用PTK技术开展布设与测绘等活动，将计算工作与检测工作融合在一起，凸显相关技术的应用优势。同时，需要制定纵断面与横断面的测量机制，在土方参数计算的情况下，对各类信息进行控制，逐渐提高其工作效果。

结语

在水利水电工程实际测量的过程中，相关部门需要制定完善的技术应用方案，明确各个部门的工作职责，根据GPS技术的应用特点，对其进行全面的创新，将PTK技术融入GPS系统中，为其后续发展奠定基础。

参考文献

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