GPS技术在水利工程测量中的应用分析

李高杰

摘 要：近年来在社会快速发展过程中，我国水利工程事业取得了较快的发展，在水利工程建设过程中，GPS技术在工程测量中应用十分广泛，这有效地提高了水利工程测量工作的效率和测量结果的精确度，对水利工程安全施工奠定了良好的基础。文中从GPS技术在水利工程测量中应用的优点入手，分析了GPS技术在水利工程测量中的应用现状，并进一步对GPS技术在水利工程测量中的应用进行了具体的阐述。

关键词：GPS技术；水利工程测量；优点；现状；应用

中图分类号：TV64 文献标识码：A

水利工程十分复杂，对专业性具有较高的要求，在水利工程测量过程中需要借助先进的测量方法。GPS技术以其高精度、低成本及高效率等诸多优点在水利工程测量中广泛应用。水利工程测量工作容易受到诸多因素的影响，如果单纯地采用普通的测量技术，则无法获得更为精准的数据，而且测量工作量也较大。通过采用GPS技术完成水利工程测量工作，可以有效地降低各种不良因素的影响，能够对在复杂环境下进行大面积淐，不仅能够有效的满足水利工程测量的要求，而且测量人员工作量大幅度的降低，测量周期得以缩短，这对测量成本的节约具有非常重要的意义。

1. GPS技术在水利工程测量中应用的优点

（一）测量效率高、速度快

利用GPS技术进行水利工程测量过程中，合理架设测量基站，可以将流动站附于工作人员身上，这对于提高测量速度具有非常重要的意义，通常情况下在几秒钟内就能够获得测点定位，有效地提高了测量效率。

（二）精确度高、数据可靠

在利用GPS技术进行水利工程测量过程中，由于其不会受到天气状况的影响，因此在任何天气情况下都能够提供实时及准确的测量数据。而且能够对测点的三维坐标进行精确测量，高程测量数据能够精确到厘米级，有效地提高了测量数据的精确度和可靠性。

（三）降低工作量和测量成本

利用GPS技术进行水利工程测量，其不受地形和天气状况的影响，能够完成复杂及大面积的测量工作，不仅测量人员工作量大幅度降低，而且测量周期较短，有利于实现测量成本的节约。

2. GPS技术在水利工程测量中应用的现状

随着水利工程施工项目的不断增加，水利工程测量工作越来越受到重视，这就需要选择先进的测量技术和方法，因此当前水利工程测量工作中一些新技术和新方法得以广泛应用。GPS技术以其高效率、高精度及不需要通视等特点使其在水利工程测量中进行应用，并取得了较好的成效。GPS即全球定位系统，其以已发射的地球卫性作为该技术的重要支撑，并通过对地面三维坐标的测量来实现导航及定位。在当前水利工程测量工作中，可以利用GPS静态或是快速静态方法来建立沿线总体控制测量，并采用实时动态定位技术来建立施工控制，有效地提高水利工程测量的效率，确保了测量精确度。

3. GPS在水利工程测量中的应用

近年来科学技术进步速度较大，这也使水利勘测技术发展较快，水利勘测工作更加便捷和安全，测量数据更为准确。而且电子全站仪及电子水准仪等一些先进的设备也在水利工程测量中进行使用，但由于于受制于地形条件等因素的影响，这些先进设备使用条件受限，因此还需要引GPS技术，以此来提高水利工程测量的效率和质量。

3.1 GPS外业测量

在利用GPS技术进行外业测量过程中，需要找准测量点，这是确保测量准确性的关键所在。因此在测量点选择之前需要做好各项准备工作，对相关的资料进行搜集，采用无线装置和开机观测来实施具体的观测工作，在观测过程中要固定好装置基座，并使其保持良好的平整性，当所设置的位置处有风时，要对方向的固定给予特别关注。

3.2 GPS布网工作

在利用GPS布网过程中，需要针对不同的地形情况来采取不同的措施，对于工程测量通常会采用点连式或是边连式组成的三角锁同步图形，而边连式或是网连式布置则适用于施工网或是变形监测网，通常对于现状或是工程测量，需要采用点连式或边连式组成的三角锁同步图形，不仅能够增强分布形态，而且对提高GPS控制网精度和提高测量效率具有十分积极的作用。

3.3 实时动态监测在实时动态监测过程中，通常情况下以固定一点作为测量的基础，整个过程中需要利用到GPS接收仪、无线电波，通过将观测到的数据及时向流动站传送，传输来的数据由无线电接收设备接受，接收到的数据与观测到的数据进行对比，并对误差进行分析，从而对坐标位置进行确定。

3.4 实时动态定位

实时动态定位以静态定位和动态定位两种为主，将静态定位和动态定位有效结合起来，并在水利工程测量中进行灵活应用，从而获取到需要的准确数据。

3.4.1 静态定位

在静态定位过程中，需要利用GPS接收机，通过静止的观察和监测，并在此过程中对未知数及相关数据进行计算，当所测得的结果变化较为平稳，则表明与要求相符，可以对其结果进行使用。当测量结果变化较大时，则表明存在一定的误差，因此需要重新進行再次测量。通常在具体测量过程中，当利用普遍测量技术来实施测量时，由于受到的影响因素较多，这就会导致测量结果误差较大。而利用静态测量方法不仅测量过程较为简单，而且随着自动化程度的不断提升，定位精确度也不断提高，有效地保证了获取到的数据的准确性。

3.4.2 动态定位

动态定位就在某一定点观察几分钟后，按照最初的设计，以一定的间隔自动进行观测和采样。按照目前的技术水平，精确度已经达到毫米级别。

动态定位较静态定位灵活，因而，在水利工程的测量中有着更为广泛的应用前景。例如完成：地图测绘、纵断面的测量、横断面的测量等，若是运用一般的仪器是很难测得的，而利用动态定位模式就能很轻松地解决。整个测量过程不需要通视，且其测量精度达到1cm～2cm。因此，它具有一般仪器所没有的优点。

4. GPS技术的应用前景

4.1 在堤坝防护中的应用堤坝测量是水利工程建设过程中非常重要的一项内容，GPS在堤坝测量过程布置过程中要根据分级情况展开。对于测量误差较大的情况，需要多次测量，同时为了有效地减少累计传递的现象发生，可以采用动态测量，以此来提高控制点的精确度。

4.2 在水工隧洞贯穿中的应用

在落差和流量相对较小的地方来构建引水式电站，就需要充分利用施工控制网，使得施工能够顺畅贯穿。此外，还可以将水库中的水传输到发电站厂房，一举多得。因此，利用GPS技术能够有效地降低测量工作量，提高工作效率，大大缩短了工作周期。

4.3 加强灾害预警

水利工程建设过程中由于施工周期较长，工程量十分巨大，这也使工程建设过程中极易出现问题。因此采用GPS进行监控，通过对现场数据进行采集和分析，从而及时发现存在的问题，有利于提高灾害预警能力，避免发生大的危险。

结语

随着科学技术的快速发展，GPS在当前各行各业中应用都十分普遍，将其在水利工程测量中进行应用，不仅给水利工程建设提供了更多的便利性，而且测量的高精度及高效率，有效地提高了水利工程测量的质量和效率，为水利工程建设提供了重要的信息支持，从而全面提升水利工程建设的水平，为我国水利事业的健康、持续发展奠定良好的基础。

参考文献

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[2]刘耀泉.探析GPS在水利工程测量中的应用[J].河南水利与南水北调，2015（4）：26-27.

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