GPS在水利工程测量中的应用

苏斌

【摘要】在我国水利工程是重要的经济命脉，水利工程建设在我国经济发展中起着推动的作用，所以，水利工程建设非常重要。随着国家经济的不断发展，大力推进水利工程建设，对水利工程质量更高也要求。工程测量作为水利工程的基础，GPS技术在水利工程测量中，被广泛应用。本文主要分析GPS在水利工程测量中的应用特点。

【关键词】水利工程；测量；GPS

水利工程是一项关系到国计民生的社会性工程，但是由于复杂的工程设计，并由于地形地质及其他多种因素影响，在工程建设过程中需要测量多种数据。GPS技术在测量时具有范围广、精度高及受气候变化影响小等优点，在水利工程测量时能更好的满足其需要。GPS技术经过多年的发展，不论是普及应用范围还是自身的测量技术，都已更加成熟及完善，为人们的生活和工作提供了更大的便利性。GPS技术从单一的全球定位功能转向多元化、多领域发展，将GPS技术与水利工程测量结合，能帮助水利监测向实时性、准确性、方便性方向发展，既能缩短水利工程测量的工作周期，还降低了人力物力费用，提高了水利企业的经济效益。

1、GPS技术概述

随着社会的发展，我国水利工程测量慢慢受到人们的重视，目前，正寻找一个更方便、有效的测量方法与技术。社会进程的加快，随即出现了GPS技术，水利测量工人在水利测量时越来越多的使用GPS技术，其具有成本低、效率高及精度高等特点，因此在水利工程测量中的应用越来越广泛。

2、水利工程测量中GPS系统的应用原理

实现水利工程中的定位测量主要通过GPS信号接收机，在GPS系统中信号接收机作为核心设备其一，主要包含主机、天线和电源。使用该设备，当GPS系统在水利工程中应用时，可将信号放大或处理时更为便捷。水利工程测量时主要采用大地型接收机，根据接收的卫星型号频率，接收机可分为单频和双频，单频的测程通常在15km左右，双频的测量距离比较长，可达到数百公里。

3、水利工程测量GPS技术的应用

GPS技术在各行业之中已得到广泛应用，在国内大多数水利工程中都已应用到GPS测量技术。下面分析了水利测量中的应用。水利测量中GPS技术主要包括：1.GPS测量技术中的外也测量；2.GPS中布网工作；3.实时动态测量技术的应用。

3.1 GPS的外业测量

水利工程测量需要大量的外业作业，需要对水利工程周边的地形、水文条件等影响进行综合考虑，所以设备安置地点的选取对于GPS系统的正常作业至关重要。选择GPS外业测量点时，要选择地形突出、视野良好的高台平地，并且此处具有一定的稳定性，以防测量过程中有滑坡塌陷现象发生，还可进行人为的加固操作。其次，选好设备安置点后，将周边杂草及障碍物清理掉，并保证GPS信号接收器能正对所测量的目标。因水利工程测量外业作业情况有较大差异，设备选址时工作人员要根据实际情况，与自身专业能力相结合，具体情况具体分析，以保证最大限度的发挥测量仪器的优点。再次，做好测量设备之间的协调工作。进行大型水利工程测量时，通常需要多台测量仪器同时工作，所以需要选取多个观测点。根据GPS的功能特性，为保证测量信号的稳定性和准确性，可将多个观测点呈网状设置；实现相互之间的信号增强功能。此外，做好设备的加固措施、安全防护措施、设立警示标牌等，也是保证GPS系统测量工作正常开展的重要因素。

GPS的观测工作，无线安置与开机观测两方面最为重要，此观测工作与普通观测工作有着很大差异。安置无线工作中，首先要选择一个正常点进行安置，将相应的天线固定在三脚架平台上，并且将标志中心上方与标志中心相对应，还有必须整平天线基座上的圆水准气泡。

3.2 GPS布网工作

GPS布网工作包括：测量线路及相属的带状工作，布网方式大部分选择点连式或边连式，点连式或边连式的布网方式能将网型的几何强度大大加强，由此提高GPS控制网中得到数据的稳定性与精确性。

3.3 实时动态测量

PTK的基本工作方式：将一台GPS接收机放置在已知的基准站中，将其设置成检测所有可见的卫星模式进行搜索，通过无线电传送设备接收机中接收到的数据传送至流动站。当GPS卫星数据传送到流动站后，通过无线电去接收基准站的数据信息，通过此方式，利用相对定位的原则分析基准站与流动站直接收到的数据，与此同时，拆解其本身所接收到的数据，以从中得出两个观测站之间的位置，由此能得出流动站所处的位置，并输出其三维坐标。此方法能定位分析任意位置的流动站，所以说PTK是一种非常便利的定位方法。

4、GPS系统在水利工程測量中的应用前景

GPS系统不仅能应用在水利工程测量中，还可以在土木工程施工领域中应用，包括基础理论研究、实践方法的探索。信号接收手段的更新、信号处理方法和软件的开发等，GPS技术在高层建筑施工的放样与定位、大坝建设与监测等方面有广泛的应用。

综上所述，GPS技术在水利工程测量中应用，可取得良好的测量定位效果，有效降低劳动强度，提升企业竞争力与经济效益。GPS技术应用于水利工程测量，主要包含平面控制测量、放样测量、航空摄影测量与高程测量等，具有测量时间短、控制高程误差、测量数据高精度等优点，可确保测量的可行性、可靠性和精度。

参考文献：

[1]陶歆贵.GPS RTK技术在水利工程测量中的应用[J].铜业工程，2007（2）：10-12.

[2]李柏章.GPS系统在水利工程测量中的应用[J].水利科技与经济，2013，19（5）：119-120.

[3]孙龙，刘善.GPS系统在水利工程测量中的应用[J].民营科技，2013（1）：206.