GPS技術(shù)在水利水電工程測(cè)量中的應(yīng)用解析

紀(jì)建國(guó)

摘要：水利水電工程的質(zhì)量對(duì)我國(guó)的人民生活和社會(huì)穩(wěn)定具有至關(guān)重要的影響，而水利水電工程測(cè)量的合理性和準(zhǔn)確性對(duì)水利水電工程的質(zhì)量具有重要的意義。將GPS測(cè)量技術(shù)運(yùn)用于水利水電工程測(cè)量的過程中，能夠大大的提升水利水電工程測(cè)量的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù);水利水電工程;測(cè)量

引言：

水利水電工程對(duì)于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)產(chǎn)生的效益而言具有很大的促進(jìn)作用。因此這種工程項(xiàng)目的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)極為嚴(yán)格，涉及到的指標(biāo)參數(shù)的精準(zhǔn)度很高，要利用GPS定位系統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)來獲取各種所需要的數(shù)據(jù)，為工程建設(shè)以及合理的施工方案提供更為全面、準(zhǔn)確的定位信息和測(cè)量結(jié)果。

1、GPS測(cè)量技術(shù)概述

GPS即是指全球定位系統(tǒng)，是能夠在海、陸、空三個(gè)方面進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和導(dǎo)航，一般情況下，是由空間星座、地面控制以及用戶設(shè)備幾個(gè)方面構(gòu)成。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，GPS測(cè)量技術(shù)被廣泛的運(yùn)用到多個(gè)方面，例如交通、野外考察、軍事以及工程測(cè)量等等，大大的促進(jìn)了這些領(lǐng)域的發(fā)展，而這是由于GPS測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)所決定的，將GPS測(cè)量技術(shù)運(yùn)用于多個(gè)領(lǐng)域中，能夠?yàn)樗_展的活動(dòng)，更加迅速和精確的提供三維坐標(biāo)信息，其自動(dòng)化、效率以及準(zhǔn)確度都較高。一般情況下，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)上至少有三顆衛(wèi)星，它們按照接收機(jī)設(shè)置的相關(guān)要求，將給定位置的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)化成導(dǎo)航電文，并利用相關(guān)軟件節(jié)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，從而得出測(cè)量點(diǎn)的位置坐標(biāo)。將GPS與現(xiàn)階段的其他通信技術(shù)進(jìn)行結(jié)合施工，能夠有效的提升其應(yīng)用的范圍，并獲得更好的結(jié)果。

2、GPS測(cè)量技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的重要意義

GPS測(cè)量技術(shù)能快速、高效、準(zhǔn)確地提供點(diǎn)、線、面要素的精確三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)信息，具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)。利用GPS系統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，與水利和水電工程建設(shè)中的測(cè)量工作相互并不斷促進(jìn)，使得工程建設(shè)在測(cè)量工作中能夠迅速獲得更高的效率和質(zhì)量水平，所謂效率就是測(cè)量工作所需要的時(shí)間更短，程序更為簡(jiǎn)化，質(zhì)量就是指測(cè)量的數(shù)據(jù)和信息更為精準(zhǔn)而全面，能夠真實(shí)的反映出工程建設(shè)的具體進(jìn)展情況，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和偏差，并按照準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證工程建設(shè)的質(zhì)量過硬，利用測(cè)量技術(shù)以及監(jiān)測(cè)手段能夠?qū)崟r(shí)獲取工程的推進(jìn)情況，并確保安全可靠。

3、 GPS技術(shù)在水利水電工程測(cè)量中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

3.1減少工作量，降低測(cè)量成本

采用普通的測(cè)量技術(shù)開展水利工程項(xiàng)目測(cè)量，在實(shí)施過程中往往會(huì)受到天氣、地形等因素的影響，測(cè)量工作量和成本投入都比較大。GPS技術(shù)的先進(jìn)性不僅使測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性更高，還能縮短測(cè)量周期，減少成本，同時(shí)可以在復(fù)雜的環(huán)境中高效地完成測(cè)量工作。

3.2測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新，無需通視

GPS技術(shù)在信息的實(shí)時(shí)更新處理方面有突出的優(yōu)勢(shì)，其通過借助電磁波可以高效地將自身的信息傳送到最近的基站，基站中的計(jì)算機(jī)接收到信息后進(jìn)行快速處理，然后反饋給主設(shè)備，有效地節(jié)約了高頻率次數(shù)的測(cè)量。此外，由于測(cè)量站之間對(duì)通視的條件不高，因此，運(yùn)用GPS技術(shù)布置長(zhǎng)隧道施工控制網(wǎng)點(diǎn)等測(cè)量工作非常靈活方便，還可以省去許多傳算點(diǎn)，進(jìn)一步降低了工作成本。

4、GPS測(cè)量技術(shù)在水利水電工程測(cè)量中的應(yīng)用

4.1 GPS測(cè)量技術(shù)在水利水電工程變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，很多水利水電工程都里居民點(diǎn)很近，如果存在質(zhì)量問題，將會(huì)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的威脅，變形是影響水利水電工程質(zhì)量的重要因素，必須對(duì)水利水電工程做好變形監(jiān)測(cè)，確保水利水電工程的穩(wěn)定性和可靠性。將GPS測(cè)量技術(shù)運(yùn)用于水利水電工程變形監(jiān)測(cè)中，能夠?qū)λ姽こ痰淖冃吻闆r進(jìn)行實(shí)時(shí)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，具有較高的效率和精度，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)水利水電工程中存在的變形情況，確保水利水電工程的穩(wěn)定性和可靠性。針對(duì)工程樞紐區(qū)域的施工控制網(wǎng)與變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)而言，需要采用邊連式或者網(wǎng)連式的方式進(jìn)行布設(shè)，進(jìn)而加強(qiáng)網(wǎng)形幾何強(qiáng)度，促進(jìn)GPS控制網(wǎng)測(cè)量精度與可靠性的提高，保證水利工程測(cè)繪工作的高效完成。

4.2 GPS測(cè)量技術(shù)在水利水電工程外業(yè)測(cè)量中的應(yīng)用

在進(jìn)行水利水電工程測(cè)量的過程中，外業(yè)工作是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，選擇合適的測(cè)量點(diǎn)，只有這個(gè)點(diǎn)位置合適，才能讓讓測(cè)量人員獲得最為準(zhǔn)確和有價(jià)值的測(cè)量結(jié)果。將GPS測(cè)量技術(shù)運(yùn)用于水利水電工程外業(yè)測(cè)量中，合理的進(jìn)行選點(diǎn)，能夠確保水利水電工程的質(zhì)量。具體來說，在進(jìn)行選點(diǎn)之前，應(yīng)該對(duì)水利水電工程中的實(shí)際情況進(jìn)行仔細(xì)的了解和分析，然后運(yùn)用GPS測(cè)量技術(shù)進(jìn)行觀測(cè)，在這個(gè)過程中，應(yīng)該做好無線安置工作，將天線安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，確保選點(diǎn)的合理性。

4.3 GPS測(cè)量技術(shù)在水利水電工程渠道管線測(cè)量中的應(yīng)用

在水利水電工程中，渠道管線占據(jù)著重要的地位，一般情況下，水利工程的渠道管線的數(shù)量較多，長(zhǎng)度較大，在對(duì)其進(jìn)行測(cè)量時(shí)較為麻煩，另外，還容易受到多種因素的影響，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。通過運(yùn)用GPS測(cè)量技術(shù)，能夠有效的對(duì)這些問題進(jìn)行解決，只需要簡(jiǎn)單的進(jìn)行高程以及轉(zhuǎn)角等，就能夠?qū)η拦芫€進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。

4.4 GPS測(cè)量技術(shù)在水利水電工程高程測(cè)量中的應(yīng)用

高程測(cè)量是水利水電工程測(cè)量中一項(xiàng)較為基礎(chǔ)的工作，將GPS測(cè)量技術(shù)運(yùn)用于水利水電工程高程測(cè)量中，能夠通過分析衛(wèi)星信號(hào)，獲得大地的高度，再結(jié)合水準(zhǔn)儀等設(shè)備，對(duì)高程的差異進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)測(cè)量位置的高程進(jìn)行確定。

4.5 GPS測(cè)量技術(shù)在水利水電工程數(shù)據(jù)分析處理中的應(yīng)用

在進(jìn)行水利水電工程測(cè)量的過程中，在獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)以后，需要對(duì)其進(jìn)行分析處理，將所獲得的實(shí)際數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際需求對(duì)其進(jìn)行篩選和分類，剔除其中不需要的信息，其次再進(jìn)行平差計(jì)算，確定同一基線邊的同步觀測(cè)數(shù)值和平差結(jié)果，確保計(jì)算的準(zhǔn)確性，然后，需要將獲得的GPS網(wǎng)和坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換，從而獲得需要的數(shù)據(jù)信息。

4.6 GPS布網(wǎng)測(cè)量應(yīng)用

隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，其在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也將得到進(jìn)一步的凸顯，在開展GPS布網(wǎng)測(cè)量工作的時(shí)候，針對(duì)線路與帶狀工程進(jìn)行測(cè)繪，不同的測(cè)量任務(wù)需要采用不同的布網(wǎng)方式。比如在引水工程測(cè)量時(shí)，其屬于帶狀工程測(cè)量，那么應(yīng)該采

用點(diǎn)連式的布網(wǎng)方式，也可以采用邊連式的布網(wǎng)方式之三角鎖同步圖形，這樣能夠提高測(cè)量效率;在布網(wǎng)設(shè)計(jì)上則需要參考GPS控制網(wǎng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)來因地制宜的進(jìn)行實(shí)地測(cè)量設(shè)。

5、GPS技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用前景

5.1災(zāi)害預(yù)警

GPS變形監(jiān)控系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)傳輸、采集和分析等系統(tǒng)組成的一個(gè)在線實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)。通過建立GPS變形監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)大壩進(jìn)行實(shí)時(shí)的變形監(jiān)測(cè)，可以為水利工程災(zāi)害的發(fā)生提供有力的數(shù)據(jù)分析，在大壩變形監(jiān)測(cè)工程中的應(yīng)用非常廣泛。

5.2構(gòu)建GPS與其他變形監(jiān)測(cè)技術(shù)組合成的綜合變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

雖然GPS技術(shù)在變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，但是也存在一定的不足，而通過與其他變形監(jiān)控技術(shù)的緊密結(jié)合應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)不同監(jiān)測(cè)技術(shù)間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而發(fā)揮最大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因此，加強(qiáng)與其他變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的組合利用是GPS技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

5.3強(qiáng)化測(cè)量技術(shù)人員的專業(yè)培訓(xùn)

GPS技術(shù)雖然在水利工程測(cè)量中具有非常大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮是以測(cè)量人員的操作技術(shù)水平及素質(zhì)為基礎(chǔ)的，因此，應(yīng)不斷強(qiáng)化水利測(cè)量技術(shù)人員的專業(yè)培訓(xùn)，確保測(cè)量技術(shù)人員掌握GPS的關(guān)鍵技術(shù)。一方面，水利測(cè)量技術(shù)人員要勤加練習(xí)，不斷提高操作速度;另一方面，測(cè)量技術(shù)人員要注重操作的質(zhì)量，盡量減少人為因素誤差，不斷提高操作的準(zhǔn)確性，確保工作質(zhì)量。另外，測(cè)量技術(shù)人員要在不斷地學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，提高細(xì)節(jié)問題的處理能力，促進(jìn)測(cè)量效率與質(zhì)量的整體提高。

6、結(jié)語(yǔ)

總而言之，GPS技術(shù)作為一種最新型的定位技術(shù)，在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用不僅有效降低了工程測(cè)量的難度和強(qiáng)度，而且在很大程度上提高了測(cè)量的效率和準(zhǔn)確性，為水利水電工程施工建設(shè)質(zhì)量提供了更有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

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