關(guān)于水利工程中GPS靜態(tài)測(cè)量探討

溫永添

摘 要：測(cè)量技術(shù)作為貫穿水利工程建設(shè)全過程的重要技術(shù)，其測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性在很大程度上決定了水利工程建設(shè)質(zhì)量，因而做好水利工程測(cè)量具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。與此同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)日新月異，當(dāng)前測(cè)量技術(shù)獲得了極大地發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出來的各種測(cè)量新技術(shù)、設(shè)備有力地推動(dòng)著我國(guó)水利工程向前發(fā)展。對(duì)此，本文將基于筆者多年的水利工程測(cè)量實(shí)踐重點(diǎn)探討GPS靜態(tài)測(cè)量技術(shù)，首先對(duì)GPS靜態(tài)測(cè)量概述及其優(yōu)點(diǎn)展開論述，隨后對(duì)其在水利工程中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：水利工程；GPS靜態(tài)測(cè)量；探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.093

1 GPS靜態(tài)測(cè)量概述

GPS靜態(tài)測(cè)量指的是利用GPS測(cè)量時(shí)將接收天線的位置視為保持在地球某一相對(duì)位置上，并且接收機(jī)位置在測(cè)量數(shù)據(jù)處理中也視為處于靜止?fàn)顟B(tài)的測(cè)量技術(shù)。需要特別注意的是，為了最大程度確保GPS靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，測(cè)量人員必須充分結(jié)合工程實(shí)際基礎(chǔ)上，采取在不同測(cè)站點(diǎn)設(shè)置多臺(tái)接收機(jī)的方式開展靜止同步測(cè)量，隨后在對(duì)所采集數(shù)據(jù)處理過程中，測(cè)量人員通過采用諸如基線處理、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以及網(wǎng)平差等方法將網(wǎng)點(diǎn)高精度坐標(biāo)準(zhǔn)確計(jì)算出來。

2 水利工程中GPS靜態(tài)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)

與其他水利工程測(cè)量技術(shù)不同，GPS靜態(tài)測(cè)量具有眾多優(yōu)點(diǎn)，從而使其廣大地應(yīng)用在水利工程中。結(jié)合筆者實(shí)踐來看，GPS靜態(tài)測(cè)量主要的優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：①觀測(cè)站間不用通視。在以往水利工程測(cè)量中，由于沒有較為先進(jìn)的技術(shù)導(dǎo)致觀測(cè)站間缺乏良好的通視，從而極大程度地降低測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。而隨著GPS靜態(tài)測(cè)量地應(yīng)用，使得水利工程觀測(cè)站中能夠通過借助于GPS靜態(tài)測(cè)量原理建立起良好的聯(lián)系，如此一來不但讓水利工程測(cè)量選點(diǎn)變得靈活便捷，并且也有助于良好的測(cè)量控制網(wǎng)圖形構(gòu)建；②觀測(cè)速度快。GPS靜態(tài)測(cè)量另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是觀測(cè)速度快，與其他水利工程測(cè)量技術(shù)相比每個(gè)站靜態(tài)相對(duì)定位大幅縮減到10分鐘內(nèi)；③操作簡(jiǎn)單便捷。GPS靜態(tài)測(cè)量中由于計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)的應(yīng)用，這使得GPS靜態(tài)測(cè)量變成集軟硬件設(shè)備于一體的智能化系統(tǒng)。隨后在測(cè)量過程中將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入后，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行測(cè)量、記錄以及分析等工作。④提供高精準(zhǔn)度的三維坐標(biāo)。與其他水利工程測(cè)量技術(shù)相比，GPS靜態(tài)測(cè)量能夠通過分布合理的衛(wèi)星定位系統(tǒng)不僅可以為水利工程測(cè)量提供高達(dá)四等水準(zhǔn)的精準(zhǔn)度，同時(shí)更能夠?qū)⒂^測(cè)點(diǎn)用三維坐標(biāo)顯示，從而為水利工程建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；⑤全天候測(cè)量作業(yè)。應(yīng)用GPS靜態(tài)測(cè)量最后一個(gè)優(yōu)點(diǎn)便在于可以開展全天候測(cè)量作業(yè)，無需像其他測(cè)量技術(shù)一樣容易受到諸如天氣、時(shí)間等因素所影響而無法進(jìn)行測(cè)量，這主要是得益于GPS靜態(tài)測(cè)量中使用了眾多空間分布合理的衛(wèi)星，從而使其能夠開展全天候測(cè)量作業(yè)。

3 GPS靜態(tài)測(cè)量在水利工程中的應(yīng)用

水利工程作為重要的基礎(chǔ)工程，其不僅與我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著密切的聯(lián)系，同時(shí)更是保障我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化事業(yè)發(fā)展的重要力量。然而與一般工程建設(shè)不同，水利工程不但具有施工難度高、建設(shè)規(guī)模大等特點(diǎn)，并且所采用技術(shù)眾多以及管理范圍廣等特點(diǎn)，這就致使水利工程建設(shè)難度極大。因而要想實(shí)現(xiàn)良好的水利工程建設(shè)質(zhì)量，前期工程測(cè)量工作至關(guān)重要。GPS靜態(tài)測(cè)量的應(yīng)用，能夠使得水利工程借助于精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)保障其質(zhì)量。由此GPS靜態(tài)測(cè)量在水利工程中的應(yīng)用具有極其重要的作用。通常而言，GPS靜態(tài)測(cè)量應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：

3.1 平面控制測(cè)量

在水利工程測(cè)量中，控制測(cè)量作為其中極其重要的組成部分，該測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性在很大程度上影響著測(cè)量質(zhì)量的高低，因而這就要求廣大測(cè)量人員必須做好控制測(cè)量工作。GPS靜態(tài)測(cè)量的應(yīng)用，使得測(cè)量人員在開展控制測(cè)量中將以往較為落后的導(dǎo)線測(cè)量控制方式替換為測(cè)量質(zhì)量更優(yōu)的平面控制測(cè)量方式。實(shí)踐表明GPS相對(duì)定位精度不僅具有誤差小、精度高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還有觀測(cè)速度快的優(yōu)點(diǎn)。首先，測(cè)量人員利用GPS快速靜態(tài)測(cè)量開展工作，隨后通過接收天線將所設(shè)觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)測(cè)量出來，最后把這些測(cè)量數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析，從而得出高精度的待定點(diǎn)坐標(biāo)。

3.2 高程控制測(cè)量

在水利工程測(cè)量中，高程控制測(cè)量作為大地控制網(wǎng)的重要組成部分，其主要用于確定區(qū)域性大地水準(zhǔn)面高程的方法，它是通過將水準(zhǔn)測(cè)量資料和GPS測(cè)量資料結(jié)合而建立。與傳統(tǒng)測(cè)量相比，高程控制測(cè)量借助于GPS靜態(tài)定位能夠測(cè)出精度達(dá)四等水準(zhǔn)的大地高度差，比如在測(cè)量距離不超過20km時(shí)，所測(cè)結(jié)果誤差能夠控制在厘米級(jí)精度。在進(jìn)行高程控制測(cè)量時(shí)，測(cè)量人員首先充分結(jié)合水利工程實(shí)際以及相關(guān)方法，將大地水準(zhǔn)面數(shù)學(xué)模型構(gòu)建起，隨后借助于GPS定位技術(shù)將觀測(cè)點(diǎn)大地高程差精準(zhǔn)測(cè)量出來，最后將所測(cè)得高程差內(nèi)插入模型中計(jì)算出特點(diǎn)點(diǎn)正常高。需要特別注意的是，在進(jìn)行高程控制測(cè)量中，GPS觀測(cè)點(diǎn)不但要分布均勻，并且要有水準(zhǔn)測(cè)量資料。

3.3 放樣測(cè)量

水利工程測(cè)量中，除了平面控制測(cè)量與高程控制測(cè)量外，放樣測(cè)量同樣也是極其重要的內(nèi)容。一般來說，放樣測(cè)量主要采取線路放樣的方式，首先測(cè)量人員需要根據(jù)線路中心線彎道元素編制出線路中心線文件，隨后利用設(shè)置好坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的GPS流動(dòng)站接收機(jī)把所編制的線路中心線文件錄入，最后測(cè)量人員根據(jù)中心線與所放點(diǎn)、樁號(hào)等關(guān)系開展放樣。

3.4 航空攝影測(cè)量外業(yè)像控

通常來說，水利工程由于受到建筑特性以及施工環(huán)境所影響，導(dǎo)致水利工程測(cè)量區(qū)不但呈現(xiàn)出線路較長(zhǎng)的條帶狹長(zhǎng)型，同時(shí)測(cè)量區(qū)環(huán)境惡劣且通視不良，如此一來必然致使測(cè)量人員在開展水利工程測(cè)量中所布設(shè)的像控點(diǎn)分散且距離遠(yuǎn)。在這樣的情況下，如果仍采取傳統(tǒng)控制測(cè)量方式不但需要消耗企業(yè)大量的人力物力，同時(shí)所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證。而GPS靜態(tài)測(cè)量的應(yīng)用，能夠使得測(cè)量人員借助于精準(zhǔn)度極高的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，不僅能夠高效地完成外業(yè)像控點(diǎn)采集，并且可以獲得高精度的測(cè)量數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]高群，尚穎娟.靜態(tài)GPS在控制測(cè)量中的應(yīng)用分析[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（02）.

[2]魯利杰，孫建鋒.探討工程測(cè)量在水利工程質(zhì)量中的重要性[J].現(xiàn)代裝飾（理論），2013（03）.

[3]詹新武，周世健，易志華.GPS靜態(tài)測(cè)量在杭州灣跨海大橋中的應(yīng)用[J].地理空間信息，2007（03）.