GPS在水利工程測量中的應用范文

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摘要：

在計算機技術和空間定位技術快速發展的背景下，實現了gps全球定位系統，它是一種高精度控制測量自動化系統，可以自動化采集、處理、以及測量數據，該技術的優點是操作簡便、不受通視條件限制、功能多、全天候、精度高等。本文主要研究在水利工程測量中，全球定位系統的應用。

關鍵詞：

GPS；水利工程；測量應用

GPS技術在不斷地發展，在水利工程測量中，應用GPS技術不僅可以降低成本、提高效率和精度，而且還不需通視，因此，大部分用戶都青睞于使用該技術。GPS的定位系統非常準確，其精度可以精確到厘米單位，由基準站所發出的GPS高精度定位數據，可以在短短幾秒內通過現在的RTK實時動態差分法就能得到，因此，在水利工程測量中將廣泛地推廣使用GPS技術。

1GPS系統在水利工程測量中的應用原理

利用GPS信號接收機，可以實現水利工程中的定位測量。在GPS系統中，其一個重要設備即是GPS信號接收機，它由電源、主機、天線這三個部分組成的。通過該設備能夠有效快捷地控制信號，從而有利于GPS系統在水利工程中的測量定位。大地型接收機是水利工程測量中經常使用的設備，按照接收的衛星信號頻率該設備被分為兩種，一種是單頻接收機，其測程大概是15千米，另一種是雙頻接收機，其測量距離超過數百公里。最近幾年，實時動態（RTK）接收機的出現，又大幅提高了測量效率，它通過無線電臺改正基線站的差分，并發給移動站，從而實現實時定位。

2GPS技術在水利工程測量中的應用優勢

2．1數據可靠、無誤差累計由于天氣的變化不會對GPS技術造成影響，所以，其提供的三維空間的位置和實時時間十分準確；同時，GPS技術在現實工程應用中的精度可以準確到厘米，并且測量的數據準確可靠，雖存在有一點點的誤差，但已使工作人員的工作質量得到了提高。

2．2測量速度快將GPS技術應用到整個水利工程的測量過程中，并且在4等水準精度點上面構建基站，這樣的話可以使流動站依附在工作人員的身上，在一般情況下測量的速度比較快，只是需要花費幾秒鐘的時間，就能完成整個定位的工作內容，從而在某種程度上提高了工作人員的工作效率。

2．3降低工作人員的工作強度普通水平的測量就本身來說非常容易受到地物、地形的制約。因此，為了能夠獲得有較為準確的測量數據，要求測量人員有非常大的工作強度，與傳統的測量技術相比較來說，GPS技術自然地理優勢明顯，不容易受到地形的影響，這樣就可以非常容易實現對大區域面積的測量，進而滿足不同水利工程的不同需求。綜上所述，GPS技術能夠在很大程度上降低工作人員的工作強度。

2．4節約測量成本GPS技術能夠非常準確的定位三維空間坐標，進而將河道斷面數字化、可視化，除此之外還能夠將其準確的顯示在GIS電子化地圖上，從而實現編輯操作。結合以上分析可以發現，一次測量就可獲取多方面的資料信息，為工程的建設、規劃防洪和管理等提供非常準確的信息，在很大程度上降低了成本。

3GPS技術在水利工程測量中的應用

3．1GPS外業測量選點是GPS外業測量中最關鍵的步驟。在選點之前，我們必須對有關測區的地理位置、標型狀況、標架狀況等進行詳細地收集，以做好充分的準備工作，從而提高測量結果的準確性。與常規測量相比，GPS的不同之處在于其觀測工作是開機觀測，并實現了無線安置。在安置無線時應注意天線基座上的圓水準氣泡需整平，其點位要正常，同時，使用三腳架架設天線，并在標志中心的上方直接安置；如果出現大風天氣，應從三方向分別固定無線。

3．2GPS系統在水利工程測量中的內業計算通過GPS網平差，以及基線解算，來計算測量工程的內業。在進行基線解算時，根據工程實踐經驗，將數據傳輸進去，待結算結果出來后，檢查其精度，從而將閉合差和Ratio值控制在允許的范圍之內。另外，還需要應用GPS網平差，在實際過程中，平差可使用商用軟件。

3．3GPS布網工作下面是GPS布網工作：一般使用點連式或邊連式組成連續發展的三角鎖同步圖形，來測量引水工程等線路及帶狀工程；一般使用邊連式或網連式，來布設工程樞紐地區的施工控制網，以及變形監測網，從而提高網形的幾何強度，以使GPS控制網數據更精確、更可靠。

3．4實時動態測量方法選擇某一定位知點，并將GPS接收機安裝在這一基準站上面，以便現場觀測每一個可見衛星，然后將觀測到的數據和測站信息，通過無線電傳送設備，傳輸到流動站，即RTK的主要工作流程。流動站在接收GPS衛星信號的同時，通過無線電接收設備接收基準站傳輸的數據，依據相對定位的基本原理，基準站與流動站通過差分解算該數據和本身觀測到的數據，得出相應的兩觀測站之間的相對位置，從而流動站所在位置的三維坐標得到解算，并實時輸出與存儲。

4工程實例

下面是某水利樞紐工程所有建筑物的級別，其中屬于4級建筑物的是施工圍堰等臨時性建筑物；屬于1級建筑物的有引水閘、引水閘口門防護兩側盤頭、泵站；屬于3級建筑物的有下游翼墻、以及引水河道。由于該工程施工規模大，必須嚴格按照三角網及導線網測量的要求，建立供施工使用的平面控制網，同時，在工程施工之前，還需結和業主或監理工程師提供的平面控制點及水準點，在建立的三角高程控制網時，可采用城市一級測量，設立的控制網需上報監理工程師，由其進行審定。

4．1檢查、復核測量樁志對業主提供的樁志，以及有關測量資料，如建筑物中心軸線、三角網點、和水準基點等進行復核檢查，如果發現樁志位置有移動或精度不高等問題時，必須上報給監理工程師，并及時復測加固，補測，以確保其符合施工要求。在施工過程中，測量重要標點是水準點和控制中心線樁，因此，需穩定、可靠的布置控制樁，并做好測量和檢查核對記錄，同時設置二級可供相互檢查核對，以避免出現差錯。

4．2平面控制測量（1）三角網基線的設置。分別在樞紐閘站和內河河道內設置一條三角網基線，為使測設精度達到規范要求，各個三角網的角度應保持在30°到120°范圍內。（2）平面位置測定。在現場測量復核中可使用直接測量法，對于本工程建筑物之間的距離，可使用三角網法進行測量。如果建筑物之間的測量距離和控制樁間距相一致，則對可對建筑物進行測定，并計算復核測量數據，確保軸線間的距離符合規范的測量精度要求，然后計算多次的測量結果的平均值，進行施工定位測量。

4．3水準控制測量（1）水準測量。在選擇水準點時，為便于后期施工，應選擇通視良好、安全性高、可靠性高、離樞紐閘站較近的地方。根據規范要求，該工程的水準點測設精度必須在四級水準及以上。在設置地質較差位置的基準點時，可使用輔助點，以確保施工測量的準確性。需強調的是，測量不轉鏡最好不要超過3次，且前后視距要盡可能保持相同長度，并在永久性建筑物上設置基準點。在工程施工過程中，根據工程實際情況，引測水準控制點至合適的施工區，其測點應設置不能少于2個，并閉合測量點。此外，適時采取人工保護測點，以確保測設的準確性。（2）變形觀測。根據業主提交的控制點，觀測基點的測量精度水準要求三、四等級。根據設計圖紙要求，在閘站基坑開挖中埋入預定位置，結和其發展趨勢，對整個基坑的穩定情況進行分析，以制定出安全方案。

5結語

GPS測量技術應用廣泛優點明顯。在水利工程測量中，通過GPS測量技術的應用，在充分掌握了GPS測量技術的應用過程，以及應用方法基礎上，給以后GPS的更廣泛應用奠定了基礎。進行水利工程測量中，在利用GPS技術的時候，測量結果的精確度和實用性要特別注意，這是采用GPS技術測量的關鍵所在。

參考文獻

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［2］孫龍．GPS系統在水利工程測量中的應用［J］．民營科技，2013（01）：28－34．

［3］梁小勃．GPS系統在水利工程測量中的應用［J］．內蒙古水利，2011（06）：28－34．

作者：符利 單位：廣東水電二局股份有限公司