水利工程测量中GPS技术的应用研究

李明旭 王婵婵

【摘要】对我们国家来说，最重要的经济命脉就是水利工程，要想我国的经济建设速度越来越迅猛就要着重加强我国的水利工程建设。水利工程勘测中对GPS的应用，有效的提高了勘测精度和勘测效率。非常重要的一点，也是采用GPS技术测量的关键，就是在运用 GPS技术进行水利工程测量的时候，一定要特别注意观察测量结果的精确度和实用性。

【关键词】GPS技术；测量；经济高效；水利工程

引言

在工程建设之中，勘测和设计是非常重要的。每一个完美的工程背后都有着高质量的勘测设计。为了水利工程建设服务的测量设立了专门的在工程测量学的范畴之中的水利工程测量。而全球定位系统卫星定位技术就是非常重要的一个测量技术的分支。把GPS技术应用到水利工程测量中会更加的经济高效，方便快捷并且十分精准。在面对不同的水利测量实例时，因地制宜，合理利用GPS技术，水利工程测量发展会更加的显著。

1、GPS在水利工程测量中的应用特点

1.1 航空摄影测量。就水利工程来说，测量区域大部分都是狭长条带，基本都是比较长的线路并且树林非常茂密，通视条件也不太好，布设像空点距离较远并且比较分散。用GPS进行测量，完全可以解决掉传统控制测量时所产生的难以确保工程进度等问题，并且时间也会缩短。

1.2 平面控制测量。传统导线测量被GPS技术取代了，GPS技术可以根据工程的实际情况，进行快速定位、实时动态定位，并且它的定位精度非常精准，误差很小，给予部分碎部、控制网测量。并且，在非常短的观测时间下，16分钟左右就可以在20千米内实现相对静态定位。

1.3 高程测量。把水准测量和GPS测量结合，确定区域水准高程，密度、水准测量是观测点的要求，一般来说，分布都比较均匀。运用GPS定位技术，能精密确定观测点高程差，根据建立的水准面数学模型，得到特定点正常高程值。

1.4 放样测量。就水利工程测量来说，有线路放样和点放样两种选择。在实行线路放样时，根据室内线路中心线，来控制弯道元素的中心，文件参数和线坐标转换可以传输到GPS流动站，根据桩号同中心线、桩号同放点关系，就可以直接现场放样。在实行点放样中，把放样点、静态网点坐标转换传输到GPS流动站，根据所放点标识，可以直接实地放样，放样精度非常准确。

2、GPS在水利工程工程测量中存在问题

2.1 精度受距离影响

基准站和流动站的伪距观测值在一定的范围内有着关联性。在距离不断增大的情况下，定位精度也会慢慢降低。广域差分會把各种误差源模型化。参考站会被电离层和对流层模型参数取代，伪距修正信号发送给用户，能够使动态用户定位精度不受基准站与流动站距离的影响。

2.2 多路径效应

在水利工程过程中，非常大的面积是水域，会对接收卫星信号的多路径效应产生严重影响，也是影响GPS在水利工程中大面积应用的一个主要原因。在天线下面增加抑径板或抑径圈的方法可以减小；加拿大公司研制开发的两种技术都可以大大的减少误差，虽然在国内还没有详细报道，但却表现了GPS有很大的可能性可以应用在水利工程中。

2.3 垂直位移精度较低

截止到目前，GPS监测垂直位移的精度比水平位移的精度大约低了两倍较高，所以在水利工程勘测阶段、高精度变形监测中还不能够用GPS同时精确测定水平和垂直位移。GPS高程测定精度较低的主要原因是高程异常的不确定性。目前为了提高GPS高程测量的精度可以通过用GPS水准、曲面拟合的方法。

3、GPS技术在水利工程测量中的应用及操作

3.1 GPS技术的应用

随着科技的发展，GPS技术在水利工程测量中有非常多的应用。本文列举两个：①GPS测量技术中的外业测量②GPS中的布网工作

3.1.1 GPS 的外业测量

选点是GPS的外业测量重要的一步，所以为了确保正确的测量结果，在进行选点时，要做好准备工作。GPS的观测工作有两个主要的方面是开机观测方面和无线安置方面。在进行无线安置工作时，先设置一个安置正常点，再把与其相应的天线固定在三脚架平台上，并且要把标志中心和安置在标志中心的上方相对应，天线基座上的圆水准气泡一定要整平。当有风的天气来临时，就要把无线进行三面方向的固定。

3.1.2 GPS布网工作

GPS的布网工作主要有：相属的带状工程测量和对线路，比如引水工程等，大部分是由点连式或边连式的结构的三角锁同步图形的布网方式，和工程枢纽地区运用的边连式或网连式的布网方式一对比，运用点连式或边连式的布网方式更可以增强强网形的几何强度，才能够提高 GPS控制网中得到的数据的稳定性与精确性。

3.3 GPS技术的操作

3.3.1 选点

GPS技术是靠信号进行卫星以及地面设备的连接，所选的点位周围一定范围内不可以有高压输电线、障碍物或对信号传送与接收不利的物品，这样才能够防止GPS信号被干扰或被遮挡的现象发生；为了方便保存所选的点和对其他观测手段的扩展与联测有利，所选的点所在的地面基础要足稳定、交通够方便。

3.3.2 观测

GPS进行水利工程的测量技术与传统的技术上有着很大的不同。要选择良好的天气来进行水利工程测量，如果测量时天气状况不好时，比如刮风、雷雨天气时，要对天线实施固定和防雷击天线的安装工作；对于测量来说，是不能够以一次的测量结果为准，因为每一次测量都存在着一些随机变量，大多数都要进行不少于三次的测量，作为参考的就是三次测量的平均值。但是GPS技术有着非常高的准确度，如果出现偏差也不会超过一定的数值，不然就需要对设备进行调整工作，保证每次的误差会在一定的数值之内。

结语

随着我国经济的发展，水利工程的建设会越来越重要，就可以采用GPS技术，它能够有良好的测量定位效果，降低劳动强度。在测量过程中，具有测量数据高精度、测量时间短等优点，可确保测量的可行性、可靠性和精度。目前GPS技术还未成熟，在实际操作中可能会出现一些问题，但是可以通过广大的测量人员去处理改进，一定会越来越好的。

参考文献：

[1]李从富.GPS技术在水利工程测量中的运用研究[J]大科技.2015.

[2]陈慧玲，杨伟林.GPS技术在水利工程测量中的应用研究[J]装饰装修天地.2016.

[3]亓峰.GPS测量技术在水利工程测量中的应用[J]科技传播.2014