1、GPS 技术在水运工程中的应用研究摘要：GPS 是一种无线电导航系统，并且是以卫星为基础的。他的原理是测量中的定点交会原理实现的。我国的水运工程控制网技术落后，传统采用的测量仪器是测距仪、经纬仪等等相对较落后的仪器，这些仪器受很多条件的限制，工作起来工程量大、工作的时间也非常长，如果天气不好都无法开展工作。但是，近几年我国经济社会的飞速发展，要想解决这样的问题就太简单了，要想在海洋里建设空间、在海洋里发展工业，这些都不是难事了；如果我们要建大型的水运工程，需要有大型的工程控制网，由于资源、环境、透视都极为困难，如果我们还是采用传统的测量方法，就无法解决这些问题，因此迫切需要一种测量方法来解决这
2、样的问题，GPS 技术的问世，帮我们解决了这样的问题。本文主要从传统的测量方法、GPS 的应用、存在的问题、解决办法等方面进行研究 关键词：GPS;水运工程;控制网;应用研究 中图分类号：U692 文献标识码：A 随着我国经济技术的飞速发展，需要的资源越来越多，目前的土地资源再也不能满足当今社会的需要；因此，人们不得不向海洋发展空间，利用海洋资源，发展工业，增加 GDP 收入；例如围海造地等，可以适当的缓解土地资源不足的矛盾，如果要发展水运空间，这就要求非常高的测绘技术。近几年来，GPS 的发展为这样的水运工程提供了良好的基础；水运工程的发展，更是离不开高精度测量，测绘技术首先要求的是先控制，
3、后局部；目前 GPS 测绘技术的应用非常的广泛，但是真正运用到水运工程还非常的少。 一、传统的水运工程测量方法 传统的水运工程测量方法，首先要建立工程控制网，铺设基线，与更高一级的网点进行联测，而且要求每个控制点之间需通视，因此要求的测量仪器是通视的，例如红外测距仪、经纬仪、水准仪等等。传统的测量方法是三角网、导线网等方法，这种传统的测量方法，不仅费工时，要求每个点之间需要通视，精度不均匀，最重要的是定位难度是不能保证的，这些与工程的成败是息息相关的。 从某种意义上说，水运工程测量定位与陆地的测量技术很相似，区别在水运工程测量处于运动状态，水运工程采用六分仪、全站仪等作为平面控制手段。曾经用过
4、微波定位系统，微波定位系统受限于很多方面，例如,需要很多岸台，作用和位置之间的夹角也要影响到；还有一些比较传统的定位系统，还有水声定位、圆圆定位等，但是这些方法都不同程度的有很多缺陷，有的是精确度很低，有的是劳动强度非常大，不管是光学定位还是微波系统定位，不管是二维定位还是三维定位，这些方法的劳动强度大，实现的效率也很低，不能满足需求。数字水准仪的出现，实现了很多自动化，例如自动读数、自动记录等；GPS 的技术的发展，也使几何水准技术发生了很多变革，也使传统的测量技术不能实现的得到实现，可以实现自动化、智能化等。 二、传统的测量技术存在的特点 传统的测量必须要求是通视的，采用的测量仪器也要求是
5、通视的，而且传统的测量费工时、精确度达不到，现在两岸之间测量要求的误差越来越小，通常是小于 10 厘米，定位难度可想而知的，主要表现在以下几个方面： 常规测量仪达不到标准 通常需施工的，都是两岸之间距离很远，要达到我们需要的目标，就要高标准、高精度，才能保证所要求的目标；传统的测量仪器，只能达到两三公里距离，质量也很难控制，而且成本要求也非常高，一般要几百万元作平台，费时又费力，标准也很难达到。 需要达到的条件也非常高 传统的测量受很多条件的制约，要全天侯的守候测量，并且还要受自然条件的限制，潮起潮落、台风、雨季等等这些影响，对测量带来了很大的难度，很难达到要求，施工也很难推进。 需要随时得出
6、测量结果 由于风和潮流的影响，泥沙在水流的冲刷下随时移动，为了施工能够正常的进行，这就要求要很快的得出结果，这样才能让整个工程顺利进行，但是常规测量是无法达到标准的。 三、GPS 技术的应用 在科技发展很快的今天，对测量技术要求也非常的高，要求向智能化、准确化、自动化的方向发展；全世界采用的都是 GPS 测量技术。 全球卫星定位系统技术的发展，带动了水运工程测量技术的发展，改变了传统的一些做法，传统的高程测量、分布处理等方法得到改善，也使水运工程的可靠性、稳定性还有作业的效率得到大幅度的改善。 随着整个社会的政治经济的快速发展，欧洲人一直有一个想法，在英法海海峡，建立一座海底隧道，这样就可以把
7、英国和法国联系起来了。终于在 1987 年动工，1991 年建成。全长约 50 公里，这条隧道又叫欧洲隧道。整个工程分为四个阶段，在每一个阶段都要挖三个管道，要在海底挖这样的管道，而且要保证每个施工段的管道都要准确的贯通，这就对开挖前的测量技术非常的高；在最开始测量的时候，采用的是分别在海峡两岸布置了平面测量控制网，这样测量的话，在 50 公里的隧道，约有 20 厘米的误差；为了能够改善这种状况，在海峡两岸采用了 GPS 控制技术，从而使 50 公里的隧道，降低到了 5 厘米的误差，这样就使整个工程大大的降低了误差，为隧道的全面贯通打下了坚实的基础。GPS 的广泛应用，为这样的世界工程作出了非
8、常大的贡献。 早在 80 年代，就进行过 GPS 的定位测量的试验，并且在西柏林建立了第一个城市控制网，曾经有两位研究人员发表文章说，GPS 的应用尽管很广泛，但是很难达到水运工程应用的要求。 我国在 70 年代开始引进，试着研制各种卫星观察仪器，最开始作了卫星导航系统，到了 80 年代，我国技术比较成熟的同时，又引进了 GPS接收机，这样一来，渐渐的就将 GPS 技术应用到了很多领域。并且在 92年的时候建立了高精度的控制网；在测量控制的各个领域，离不开 GPS定位，这种技术对于检测大坝变形、桥梁变形、高层建筑变形、隧道变形等的检测，GPS 高精技术起到了非常重要的作用。 GPS 的三台流动
9、站作为已知点，用后方交会的方法，计算出未知点的坐标，这种方法在水运工程中运用非常广泛，GPS 定位技术，无论从哪方面都优越于之前的传统测量技术，因此 GPS 测量技术势必会取代传统的测量技术。水运工程通常离陆地很遥远，GPS 测量与传统的测量具有很多优势，不受自然条件等因素的制约，精度也非常高，说明这种方法是完全可行的。GPS 的应用是社会发展的必然趋势，尤其是在大型的水运工程，GPS 的应用能够解决很多实质性的问题，还能达到精确度更高，基本能满足需求。 参考文献： 1、朱干章,王双龙.滑坡 GPS 监测数据处理方法探讨J.测绘信息与工程,2007 年 06 期. 2、项伟,R.Jger.德国
10、 GPS 在线位移监控和预警系统工作原理与工程应用J.地质科技情报,2005 年 S1 期. 3、郭振声,吴江.GPS 技术在巴东库区滑坡监测中的应用J.中国非金属矿工业导刊,2006 年 04 期. 4、谢劭峰,王新桥.工程 GPS 网必要观测时间探讨J,全球定位系统.2007 年 04 期. 5、冯晓亮,李远宁.三峡库区云阳县滑坡 GPS 变形监测网基准稳定性分析J.探矿工程(岩土钻掘工程),2008 年 07 期. 6、曾光辉,陈莉,侯炳绅.三峡库区杨家坪滑坡监测预警施工设计实例J.人民长江,2007 年 09 期. 7、胡本涛,季伟峰,李长明,吴飞.三峡水库区何家湾滑坡监测及防治措施研究J.中国地质灾害与防治学报,2007 年 01 期. 8、李红中.边坡变形监测技术现状与发展趋势J.中国水运(理论版),2008 年 01 期.
