浅谈GPS控制测量在水利测绘中的几点体会

2023-01-11孔令生陈华平宁佐洪广东粤水电勘测设计有限公司广东佛山528000

中国房地产业 2022年12期

文／孔令生、陈华平、宁佐洪广东粤水电勘测设计有限公司广东佛山 528000

引言：

GPS 控制测量是通过卫星定位技术，来对GPS 设备监测的目标数据进行反馈。之后，再根据监测到的水下地形和不同地形的区间高度差，来对目前监测到的数据进行二次调整。这样的一个测量过程，能够减少以往传统人工测量过程当中出现的误差，也能够减少水利测绘制定测量计划的失误。并通过不断提升测量效率和最终得到的数据准确程度，使水利测绘工作更能突出科学成果和智慧目标，形成足以探测整个水下地形安全及可利用资源的积极效应。

1、GPS 控制测量更能精准定位水下地形

对于水利测绘的工作内容而言，了解水下地形，主要通过分析地形和地貌，认清环境中是否存在具有异常表现的水下地形。比如某水下地形具有相对多的浮游生物，其表面却呈现出较为透明的状态。那么就说明这些生物来自于海洋环境中，不属于能够在较浅水下地形中监测到的现象。测绘工作人员就可以通过调查生物生存状期间，和他们是否存在影响当地生物生存的实际情况，提出清理外来生物和整个环境的测量计划。而如果通过人工测量形式来对环境进行实地监测的话，就必须要完成对所有生物生存环境的逐一排查。把一些具有两栖生活习惯的生物，定点放置在安全性较高的水下地形中。这必然给整个水利测绘工作带来了麻烦，同时也让传统人工测量难以能够在短时间内，完成如此庞大的工程测绘量。这次测量的主要目的是，为了确定水下地形是否具有安全性或污染性，然后请当地人员做下水质鉴定检测，保障整个环境适应水下地形的生存。那么只要对水下地形中所有地形情况做精准定位之后，再在每个地形以及监测点中进行取样即可。这时测绘工作人员如若采用GPS控制测量技术，覆盖整个水下地形的地形和地貌之后，再根据环境中发现异常现象的位置，安装监测设备和卫星定位装置。便能够根据捕捉到的生物生存环境，对一些不合理现象进行拍摄和确认。很快就能完成对整个环境的取样和检测，帮助地下生物更好的生存及获取养分。同时保留拍摄中留下的证据，为了解其它类型环境提供可行的水利测绘工作方法[1]。

2、GPS 控制测量可减少水下作业工作量

水利测绘在利用设备进行水下地形监测时，主要是对表面的一些异常现象进行确认。而在水下需要完成的测绘取样，仍旧需要人工潜入到水下进行确认。由于水下浮力作用和氧气量变化，人所承受的重力作用要远比在陆地之上要强。很多体重过轻或本身患有心脏病的人员，难以潜入到水下完成这样的测绘工作内容。并且人在水下潜伏的时间一旦过长，他的身体将很有可能出现适应水下地形的状态，容易在浮出水面过后，出现爆炸或身体器官快速膨胀等现象。因此，测绘工作人员为了保持在水下的身体平衡，通常会携带氧气瓶和辅助摄像的工具，潜入到水下完成水下地形的取样任务。并在规定时间内到水面上换气，或将已经完成取样的样本，移交给正在陆地上等待的其他工作人员。由于人在水下地形中监测到的地形，需要经过完整的测绘，才能够形成可供人员应用的地势图。测绘工作人员在水下，基本是依靠着对方位的判断，来寻找监测下必须完成的样本，或在监测中未发现环境异常情况的取样。再将GPS 控制测量设施应用于这个工作环节中后，水下工作人员可通过与其他工作人员的相互联系，通过使用水下监控器和他人指导取样的形式，快速到达指定监测点完成取样。并让其他工作人员通过监查到异常情况的快速判断，确定水下工作人员是否要对这类情况进行取样或拍摄。如若发现这些情况，只是由于海市蜃楼所导致的光线效应，可以根据拍摄画面是否清晰和正常，排除水下地形正面临异常情况的实际状态。根据最终样本的检测报告，得出本次水利测绘范围安全性的最终结论。这大大减少了测绘工作人员水下作业时，要逐一确认环境是否安全的实际工作量。

3、GPS 控制测量更有利于掌握水下地形

测绘工作人员在水下了解整个环境时，只能对眼前看到的地形状态进行判断，无法通过视觉掌握较大范围内的水下地形。比如在针对某片海域进行水下地形监测时，海底的最低深度就已经达到了12米左右，而人眼的可范围最多只有2-3米的距离，远远不可能完成对整个环境的准确判断。并且随着监测环境的不断扩大，测绘工作人员还需要对海洋所覆盖的更远处做调查。刚进入了较深的海域监测范围时，极有可能遇到较大型生物的攻击，给人员本身的安全性带来一定的隐患。这时通过使用GPS 控制测量设备，可以加强人员所监测范围和广度，及时预测水下地形中是否存在影响人员安全的生物或复杂地形。并通过精准定位和在水下地形投入速度较快的光线，根据光影的传播速度和最终触底距离，确定海洋的最低深度为多少，以及在这个过程中是否拍摄到了海洋生物。先确认适宜这类生物生存的复杂地形，再根据生物的生存状态和光影，所能拍摄到的最底层生物种类，完成对整个监测范围内的海洋地形图绘制。并通过二次测量和生物监测，确认在地形图中是否存在标注错误的具体情况。在一些人员可以利用下潜形式实地拍摄的景象中，进行使用GPS 控制测量技术的模拟观测，最终掌握较为全面的水下地形及地貌。针对地下地形是否存在危险性，最终确定人为可以监测环境的最大范围，防止周边有人私自下海探险，导致的有去无回基本现象。根据水利测绘得到的数据，建议政府设置一个禁止他人或设施下潜的最低深度，保障水下地形的自我修复屏障，使整个环境资源得到保护和长期的有效应用[2]。

4、GPS 控制测量降低水利测绘技术成本

每片区域的水下地形，都会存在独特性以及水下地形。这是人员在水利测绘工作中，所不能改变的实际状况，也是必须通过工作内容进行监测的重要前提。当一个环境能够随着人员的进入，而发生相对剧烈的变化时，那么说明人是控制这个环境的变量，并且已经对环境产生了不可逆转的恶劣影响。在这种情况下，人员必须要通过水利测绘，来确认环境当中的哪些异常情况，是由于人为介入导致的。并通过利用GPS 控制测量技术的形式，来确认有哪些不良环境，是可以通过有效方法来进行改善。由于环境本身的复杂性情况。测绘工作人员需要对不良环境当中的所有地形进行测量，并针对不同位置的地形异常变化，确认要改变这样的环境，需要引入多少的新生物种类或资源。比如某地的河流环境，由于当地人总是倾倒各种生活垃圾和被污染过的废水，导致一些生物出现死亡或变异现象。那么这时测绘工作人员，可以通过观察类似现象，确认河流环境已经被人为做污染。而对其进行的水利测绘工作，主要是对产生污染的各类化学元素进行采集。具体测量环境中容易堆积污染物质的地形，确认污染度较强的环境范围。这时使用GPS 测量技术，可降低人工在检查及确认环境范围的技术成本。并通过反复确认环境当中的地形，来对整个污染监测单位，确认由于河流流向导致的污染影响。通过绘制需要改变的环境地形图，确认具体改良环境所需求的水源净化措施，有效降低人工干预环境、水下地形的技术投入成本。而对于没有任何要求的水利测绘工作来说，GPS 控制测量技术的使用成本较低，且能保存较多的数据，直接上传至监测系统中，方便人员确认监测范围和这个范围中的环境是否完全，逐步推动了测量技术在精准度和有效性上的发展，让相关工作内容的投入成本，都由此而得到了控制[3]。

5、GPS 控制测量增强水利测绘导航功能

有很多的水利测绘工作内容，需要人工来完成对地形及地貌的拍摄。主要是源于一些清澈见底的水下地形，常会因季节性的天气变化，而诱发比较常见的洪涝灾害，必须通过数据的监测和相应措施，来进行灾害现象的防治。这就导致测绘工作人员首先要利用监测设备，先对需要拍摄的水下地形进行深度的测量。之后再根据可以人为下潜环境，和人眼观测深度的实际情况，确定某一环境的水质是否安全、可供周边居民使用。要是确认环境水源主要来源于降水或人工，那么就直接利用GPS 控制测量技术，获取数据即可。这时的人员工作方向，主要是对水下人眼无法监测到的环境，进行最深处水源和土壤的取样，掌握其是否受到异常气象的影响。并通过GPS 控制测量系统实现整体环境地形图的导航，现在每个复杂地形下都进行了取样，没有放过任何一个可能存存在重要数据的环境因素。并对洪涝灾害发生前后的数据进行对比，了解测绘工作人员所取样的数据，是否能够代表现在水下地形的实际状况。针对数据准确性的检测结果，进行同一地形不同时间的多次取样，最终根据导航结果和监测实际情况。分析这样的水下地形，是否存在隐藏水资源或矿产及微量元素，帮助当地居民对水下地形进行科学保护和利用。优先发挥GPS 控制测量导航功能，在帮助水利测绘工作了解水下地形时的定位效果，使最终结果较为准确。如果这时仍旧采用人工或普通地图导航技术，或许水利测绘工作将不能获取到有用的样本。

6、GPS 控制测量帮助水利测绘分析数据

水利测绘工作所获取到的数据，大部分是有关于地形及地貌的最高点数值。当一个水下地形的地貌过于复杂时，监测设备便只能根据水源呈现出来的颜色，对这个地貌所覆盖的具体范围进行确认，而不能够对整个地貌当中的水下地形及可能隐藏的多种资源进行具体拍摄。这主要是源于很多数据的确认，需要人工来进行隐藏式拍摄照片的判断。而并非是对类似的照片，进行利用设备快速确认的方式，来做最后的判断和数据分析。由此可见，GPS 控制测量方式对于水利测绘工作具有相对重要的意义，可以通过将收集到的数据上传至人工监测系统中，帮助测绘工作人员筛选出当中存在重复性的数据。对一些相似性较高的照片，进行利用导航功能确认是否为同一地点拍摄的提示。这样测绘工作人员就能够根据生物生存的地貌，确认某一水下地形是否存在容纳较多生物生存的优良资源，或影响生物生存的复杂地形。并根据目前位置的监测地形情况，前往照片的具体拍摄位置，实地确认监测设备所拍摄影像的真实面貌。对以往分析得出的错误地形情况，进行以实地拍摄范围和距离为基准的矫正。这就使GPS 控制测量技术的使用，真正发挥了帮助人员完成数据分析过程的基础使用，为完善水利测绘工作内容提供了真实证据。

7、GPS 控制测量避免人员间的通视障碍

当水利测绘工作需要对某一范围较大的水下地形进行监测时，就需要根据这个环境中的可视范围和需要人为进行采集的数据情况，请部分测绘工作人员共同进入环境中完成数据测量。一是减少实际的测量工作时间，二是方便人员之间及时沟通自己所观察到的异常现象。同时在使用的监测设备中上传拍摄照片，调整不同拍摄角度下的监测死角，避免设备因方位或磁场现象，所导致意外损伤或数据不能及时上传的现象。由于部分水下地形的透明度较高，导致人员即便距离较远，也能够看清彼此的行为或动作，但不能够通过声音传播、脱离监测范围，避免吸入过多氧气、产生脱水现象。此时，GPS 控制测量技术可以实现对人员位置的精准定位，使他们可以通过观察随身携带的指南针和拍摄工具，了解本人和对方已经到达了哪些指定地点，以及上传至监控设备的照片在哪个地点进行的拍摄。避免人员在近距离接触时，没有发现对方而产生肢体上的碰撞，或受到透视障碍的影响，出现一些类似于进入海市蜃楼的幻觉。一方面保障水利测绘拍摄任务的顺利进行，一方面保障人员在水下地形工作过程中的安全。第一次执行此类任务的测绘工作人员，有时还会因看到的彼此距离过近，直接摘下氧气罩进行沟通。最终的结果，就是受到影响的人员，必须马上返回水面以上换气，进行身体健康方面的检查。之后，对其人眼观察范围和视力情况，做GPS 控制测量定位返还距离的推测。通过现场宣传和引导的形式，使用此类进行避免此类通视障碍的发生。

8、GPS 控制测量测绘信号反馈能力较强

当一个测绘工作人员进入到监测死角后，他的行为是不受任何人员指导所控制的，更多的是根据自己街道的工作任务，来对目前看到的所有景象进行拍摄，以便回到陆地之上能够发现有用的照片。很多人认为监测点能够覆盖所有的水下地形，不存在没能被监视到的死角。但实际上，深度较浅的一些地下水源是与陆地连接在一起的，使人员在潜入到水下之后可以在土壤环境中进行自由的潜行。只要在储备氧气用完之前，及时返还到水面以上的监测距离即可。就导致人员对GPS 控制测量技术的依赖性较强，不能够脱离没有GPS 信号的监测环境，以免走失或与他人断了联系。当有人在水下地形中失联时，那么其他的测绘工作人员就必须要对其进行寻找。然后在找到这个人的过程中，对周边的所有水下地形进行拍摄，以备不时之需，并针对这个环境中存在的复杂地形及地貌，做具体的数据分析和GPS 数据定位上传。一方面是为水利测绘工作提供相对多的样本，使其能够发现环境中隐藏的生物、矿场等资源。另一方面是极大的丰富原本的工作内容，让水利测绘工作结果更加真实的体现水下地形。这对GPS 控制测量系统的需求性较大，需要他能及时的为人员提供通讯信号及反馈，保障所有人拍摄照片的及时上传。而正是其通过卫星定位的较强信号，才使得水利测绘工作有了更大的动力和改进空间。

9、GPS 控制测量应用后的数据误差减少

水利测绘工作在人工采集数据方面，培养了大量懂得专业知识的人才。同时也对不同的水下地形，进行了有关水下地形和复杂地形情况的实际分析。这就导致数据成为了最为关键的基础内容，一旦出现了较为严重的误差，将会导致整个工作的结果呈现出错误方向，影响所有测绘工作人员的实际工作成果。以往采用全方位的人工监测手段收集到数据，只能够片面的展现出水下地形状况。在人员未能下潜到达的环境位置测量，存在相对大的误解和测量数据误差。而当应用了GPS 控制测量技术及系统后，最低的数据误差降低到了0.01%以内。这在相对大的范围内，降低了水利测绘工作的误差结果，让整个工作的技术含量和成果，都有了极大程度上的增强。而从事数据测量、分析等岗位的测绘工作人员，也能够及时根据他人反馈的结果，对原本的数据模板进行修改和地形图数据中的调整，更加清晰直观的体现水下地形立体度，使大家对整个环境的掌握能力，又有了更高水平上的技术发展。