关于GPS技术在水利水电工程勘测中的应用分析

蔡迎宾

【摘要】随着科技的发展，GPS技术的逐步完善，并广泛应用于水利水电工程勘测中。GPS测量技术除了在雷雨天气下有所限制，不受任何天气因素影响，其优越性是其他勘测方式无可比拟的。定位技术在水利水电工程勘测中的应用，突破了勘测技术领域的局限，给勘测技术领域的发展起了十分重要的作用。本文介绍了GPS勘测技术概述以及GPS全球定位系统测量技术的特点，对水利水电工程勘测中GPS技术的应用进行了分析，以供参考。

【关键词】GPS技术；水利水电；工程勘测；应用

一.GPS技术概述

GPS定位技术，在水利水电工程测量领域的应用也是十分广泛的，该技术的应用正在日益发挥其巨大作用。比如说，利用GPS进行各级水利水电工程控制网的测量、利用GPS进行机载航空摄影测量、GPS用于精密水利水电工程测量和水利水电工程变形监测、利用RTK技术进行点位的测设等等，这些测量都离不开GPS定位技术。特别是在灾害监测领域，GPS能够对地震活跃区的地震监测、油田下沉、大坝监测、地表移动和沉降监测等，更为甚至还可用来测定极移运动和地球板块的运动。总之，GPS定位技术的应用是十分广泛的，作用是十分巨大的，在我国许多行业、许多领域，都离不开GPS定位技术。本文主要探讨的是其在水利水电工程勘测中的应用，并不是说其在该领域的作用最大，只是就这一方面进行探讨。

GPS定位技术在水利水电工程勘测领域的应用日益广泛。GPS定位技术在勘测领域里的应用主要表现在大地测量方面，可以说此项技术基本取代了常规测角、测距手段建立起的大地控制网。在现实生活中，通常称应用GPS卫星定位技术建立的控制网叫GPS网。在实际应用的过程中，GPS网主要分为这样两大类：其一是全球性或全国性的高精度GPS网。这类GPS网中，相邻点的距离远，大多在数百公里至上万公里，这类网其主要任务为一些科学研究服务，充当全球高精度坐标框架或全国高精度坐标框架。比如说，为全球性地球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务，或者用以研究地区性的板块运动或地壳形变规律等问题。这些研究跨越的地理范围广，测量难度大，利用GPS定位技术很好地解决了这些难题，为这些领域的发展，提供了技术支持。其二，区域的GPS网，这是局部地区网，比如，常见的GPS城市网、矿区网和水利水电工程网等等，这类网的相邻点间的距离断，基本上距离为几公里至几十公里。这类网的主要任务是直接为国民经济建设服务，也就是直接影响我们生产生活的网络。

二、GPS全球定位系统技术的特点

GPS全球定位系统技术较传统的测量技术有明显的进步，其显著的特点主要表现在以下几个方面，GPS测量技术测量结果的准确性更高，速度更快，且全天都可以进行，在传统测量的基础上还增加了许多新的功能，与计算机技术相结合使得测量的操作大大的简化，降低了对操作人员专业知识的要求，扩大了其使用的范围和领域。

1、定位的准确性更高。根据相关研究数据及实际操作证实，GPS定位的准确度较传统的定位方式有明显的提高。比如应用于300m～1500m的水利水电工程定位，进行1小时以上观测的数据误差仅在1mm之内，较ME-5000电磁波测距仪测测得的数据精确度有明显的提高。

2、操作更简单。随着GPS勘测技术与各先进技术的手段不断结合，其操作方法得到了大大的简化，同时使用的范围也随之扩展。GSP操作的集成化、自动化程度较其他勘测手段有明显的提高。由于GPS的勘測功能丰富适合勘测内、外业等领域的应用。工作人员通过软件系统进行作业的操控，减少了人工勘测的误差，在减少工作人员工作量和专业要求的同时极大地提高了操作过程中的准确度。

3、观测速率明显高。从GPS系统诞生以来，一直以较快的速度发展，随着科技的发展，软件的功能的增加日趋完善。现在仅用15min就可以对20km以内的静态目标进行精确的定位；基准站与各流动站的距离在1.5km以内时，进行快速静态相对定位的测量，流动站观测仅要不到2min的时间即可以准确定位，在此之后可以随时对目标进行定位，各站之间的观测差距在几秒钟之内。

三、在水利水电工程勘测中GPS技术应用

GPS技术已经被广泛的应用在了各个不同的水利水电工程勘测领域之中。比如：三峡水利水电枢纽，小浪底水利水电工程等水利水电工程勘测中都用到了GPS技术。下面着重讲解GPS技术在水利水电工程勘测中的应用。GPS技术在水利水电勘测中的应用主要包括以下部分：GPS的外业勘测，GPS的布网以及实时动态勘测技术的应用等等。

1、实时动态勘测方法。在某一个已经经过一定检测的点之上新机站的设立。同时在机转子上安装上一台GPS接收设备，使得所有的卫星都能在这一过程中进行现场勘测。并且通过无线电传送的方式将所有GPS观测技术。所观测到的各项数据传回到流动信息接收站中。流动站在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备接收基准站传输的数据，依据相对定位的基本原理，基准站及流动站将该数据与本身观测到的数据进行差分解算，从而得到两观测站之间的相对位置，解算出流动站所在位置的三维坐标并实时存储和输出。

2、GPS外业勘测。在GPS技术进行户外作业的过程中，选择一个良好的测量点是整个测量工作的关键。测量点的定位准确与否对于整个勘测水利水电工程的结果精确性，有着极其重要的作用。所以在开始整个勘测工作之前就必须要做好各项充分的准备。而在准备工作之中主要包括了，对勘测地区的地理位置、标架、标型等情况进行详细的收集，这些准备工作都是保证选点能否精确的关键因素。GPS技术在进行观测的过程中主要是使用开机观测以及无线安置的方式来进行，这与以往较为传统的测试有着极大的不同。在进行GPS安置的过程中必须要在已经精确选好的定位点之上，将GPS设备安装在三脚架之上。同时要保证天线基座与标志上方的中心对准的情况下进行勘测的过程中，还应当对三个不同的方向进行固定。

3、GPS布网工作。GPS技术在进行布网工作的过程中其主要的勘测工作就是对线路以及带状的水利水电工程进行勘测：例如对引水水利水电工程。水利水电工程等进行勘测的过程中，在这一过程中进行勘测时都是使用点连式或者边连式的方式，来对三交所同步图形进行发展。而这对于水利水电工程枢纽区域进行施工控制网以及电信监控网勘测的过程中，就主要是使用边连式、网联式的方式来进行布置。这能够最大限度的增强网格自身的精度和强度，从而使得GPS控制网格自身的数据精确性和准确性能够得到相应的保障。

结束语

近年来对水利水电工程勘测中使用GPS勘测技术的研究越来越多。GPS勘测技术自身有着极为明显的优点，并且能够广泛地应用在各个项目工作中，而通过GPS技术来进行的勘测水利水电工程勘测，能够使得勘测的结果获得最高的精度和准确性。

参考文献：

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