1、探究 GPS 在水利工程测量中的应用摘要：水利工程是国家的经济命脉，提高其工作效率、保障安全运营是我们的头等大事。全球定位系统是以精度高、速度快、不受气候条件及通视条件限制等的优点，在水利工程中的应用也是十分的广泛。本文主要就是针对 GPS 在水里工程测量中的应用来进行阐述。 关键词：GPS；水利工程；工程测量 中图分类号：TV 文献标识码：A 引言 GPS 技术具有精度高、速度快、不受气候条件及通视条件限制等优点，所以其在我们的生活之中的应用也是十分的广泛。在工程测量的过程之中，GPS 技术的应用就越来越显得尤为重要，为传统的测量技术带来了全新的变革。在 GPS 技术在工程测量中的应用分析，
2、发现 GPS 是一种值得选用有效方法，三维坐标测定变得简单，GPS 高程测量不仅可以节省经费，更重要是高效率和实时性，用 GPS 测量测定大地高来研究工程测量和变形监测沉降变化是大地测量一个研究方向。随着科学发展，GPS 技术应用前景将更加广阔。 1、GPS 概述 1.1、GPS 组成 GPS 主要由三部分组成:空间卫星群、地面监控系统和用户信号接收设备。 1.2、基本定位原理 GPS 的空间卫星群由 24 颗卫星组成，这些卫星平均分布在 6 个轨道平面内，各轨道平面夹角为 60，卫星的轨道运行周期为 11h58min，这样可以保障在地表以上任何时间和地点都可以接收到 4 颗11 颗 GPS
3、卫星发出的信号、地面 GPS 控制系统通过对卫星工作状态的监控，改正卫星的参数，向卫星发出指令，以保证卫星的正常运行、而用户通过 GPS 信号接收机接收到信号后，利用数据处理软件信号进行处理以达到导航定位及其他功能。 1.3、GPS 系统的主要特点 (1)能丈量不规则区域 GPS 技术能对不规则的待测区域及较大区域的面积，通过航迹测量面积的方法来测量，沿着运行线路画出一条轨迹，从而计算出该轨迹所围区域的面积。 (2)劳动强度大大降低 首先，既要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好结构，这一直是常规测量在实践方面的难题之一。GPS 测量无需通视，可以省去常规测量所需要的造价费用。其次，G
4、PS 的观测无需进行边角的观测，只需量取天线高及简单的记录、开机关机即可，同理，水准测量也不用一个站到另一个站地连续观测，只需在测站进行简单的操作即可。 (3)测站间无需通视 这是 GPS 技术区别于常规测量的最大优点，尤其是布设长大隧道施工控制网时，选点布网变得非常灵活，同时也使可省去大量的过渡点、传算点的测量，大大减少测量作业成本和时间。 (4)测量精度高，全天候作业 GPS 技术能为用户提供连续，实时的三维位置、三维速度和精密时间，不受天气的影响而全天候工作。采用差分定位，测量精度可达到 mm 级。目前的 GPSRTK(Real Time Kinematic)技术可以保证在动态的情况下解
5、算的点位精度达 cm 级，这完全可以满足水下地形点的平面位置精度要求。 2、GPS 测量在水利测量中的应用 随着 GPS 技术的成熟，在工程测量中占据了主导地位，使测绘定位技术发生了革命性变革，为工程测量提供了崭新技术手段和方法，而工程测量中主要有施工控制网、施工放样及竣工测量这些项目。 2.1、GPS 技术在施工控制网的建立中的应用 随着科学技术的发展，传统的三角网建立施工控制网的方法弊端较多，而现在应用 GPS 技术建立施工控制网的方法运用越来越广泛。其中在工程开工阶段，对于选点与埋石上，需要利用 GPS 技术保证点位附近天空开阔，并且确定附近地质情况。为保证工程施工的顺利进行，必须要采用
6、一致的坐标系统，这就更需要 GPS 技术的定位应用，既考虑了施测和设计的实际情况，又能满足局部高精度的特殊要求。 2.2、GPS 技术在竣工测量中的应用 一般布设控制网点后会进行竣工测量，而常规的一些测量方法达不到测量的标准和要求，因此就需要 GPS 技术的应用。如在丘陵地区中，在有效的作用距离之内可以保障更高的观测精度，同时在丘陵的高程方面，在采用最好的观测条件下可以对较近的控制点进行投影解算，从而达到测量目的。由于 GPS 技术的高精度快速测定优势，因而非常适合工程建设项目竣工中的各项验收测量工作的要求。 3、GPS 在水利测量中存在的问题 尽管 GPS 在水利测量方面具有巨大的优点，并且
7、已经得到广泛的应用，但目前依然存在一些问题。 3.1、GPS 在测量中的存在的误差 随着社会的不断发展，工程质量要求的不断提高，水利测量要求的精度也不断提高。尽管 GPS 技术通常情况下能够提供比较高的精度，但是在特殊情况下，当遇到障碍物影响卫星信号时，会造成一定的误差。特别是在水利测量实际运用过程中，各种原因导致实际误差比理论分析误差大。 3.2、GPS 在水利测量过程中的应用力度小 在水利测量中，由于电子全站仪和电子水准仪等测量设备的发展，在一般的水利测量中能够满足基本测量要求。同时由于 GPS 测量设备价格的昂贵，对测量人员技术要求较高，进一步影响了 GPS 在水利测量的推广应用。 3.
8、3、相关测量人员技能不足 与传统测量技术相比，GPS 技术在测量上运用时间较为短暂，许多测量技术人员并未能够完全掌握其操作技能。因此导致 GPS 无法发挥其拥有的各种优点，导致测量效率低下，甚至出现测量错误，极大的影响工程建设的顺利进行。 4、GPS 的应用前景 4.1、提高灾害预警能力 建立 GPS 变形监控在线实时的进行分析系统来对大坝进行一个变形的监测，研究建立技术先进而又实用的 GPS 变形监控在线的实时分析系统是一个非常关键的发展趋势，这种系统是由数据采集、传输和处理以及分析等几个主要部分组成。可以有效地使监测的数据得到一个及时的分析与处理，从而实时地评价变形的现状和预测其发展趋势，
9、为灾害发生的可能性分析与预报提供科学依据，这对处于活跃阶段的滑坡体及大坝变形监测具有特别重要的意义。 4.2、建立 GPS 与其它变形监测技术集成组合的综合变形监测系统 为克服 GPS 技术用于变形监测的不足和局限性，根据变形监测的对象和目的，将 GPS 与其它变形监测技术集成组合形成综合变形监测系统，可实现不同监测技术之间的优势互补。 4.3、建立误差改正模型 误差改正模型是通过对误差的特性、机制及产生的原因进行研究分析、推导建立起来的理论公式也可以是对大量观测数据的分析、拟合建立起来的经验公式，经过误差改正模型的处理可以提高 GPS 定位的精度。4.4、加强测量技术人员的培训力度，提高测量
10、的技能 只有掌握了 GPS 测量的操作技能，才能够利用 GPS 顺利展开水利测量工作。这就要求相关技术人员具备以下素质:首先是操作速度快，这就要求操作人员在上岗之前多加练习，直到达到要求才能上岗；其次，操作准确无误，在操作速度的基础上，操作员要注重操作质量，不能因为人为原因导致测量错误，进而导致工程出现大的失误；再次，知识面广，当出现一些小问题时，不能总是寻找技术人员去解决，以至于降低了测量速度。 结束语 实践表明，GPS 技术不论是在控制测量还是施工放样中，都能大大提高测量的可靠性和作业效率，降低作业强度，适应现代“快节奏”的要求，也使技术人员能从繁重的测量放样工作中解放出来。但是，毕竟 GPS测量有别于常规测量，有些错误或者说是粗差不容易被发现，还需要广大技术人员在工程实践中认真去摸索和总结。 参考文献 1荆秀英.高科技在水利工程测量中的重要作用J.民营科技,2013,01:208. 2付春光.浅谈水利工程测量中新技术的应用J.科技创新与应用,2013,07:148. 3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,2013,05:119-120.
