GPS高程测量在水利测绘工程中的应用

GPS高程测量在水利测绘工程中的应用

王慧

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摘摘要：随着科学技术的不断进步与发展，相应的水利测绘技术也得到了不同程度的更新。GPS高程测量技术，实现了对地面的三维定位，并且还能根据人造卫星所发出的电波，而得出关于目标点的有关参数，不仅能够有效减轻工作人员的工作量，而且还能节约时间。基于此，本文将对GPS高程测量在水利测绘工程中的运用进行分析。

关键词：GPS高程测量；水利工程；测绘工程

引言

在我国科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高的今天，GPS是全球定位系统的英文缩写，主要是利用基于已发射地球卫星的无线式导航系统，每时每刻卫星将三维导航定位信息向地球发射，进而对地心坐标系中地面上某点的三维坐标进行测量，以实现导航或定位功能。转为民用后卫星定位系统技术已在各领域中的应用十分广泛，水利工程测量中相对于传统测量技术而言，其优势主要体现在效率较高、成本低廉、精度较高、工作无需较大强度等方面，具有比较广阔的应用前景，但GPS目前应用水利测量中也存在一些亟待解决的问题。

1GPS技术概述

GPS的全称是全球定位系统，通过导航卫星能够对目标进行实时测距，具有定时、全天候以及导航定位等多种系统应用优势。由于技术的应用特殊性使其保密性与抗干扰性均符合用户的三维坐标确定需求，同时也给各项工程的数据测量确定提供了极大的帮助。而随着GPS接收机性能的逐渐提升，近年来其工作覆盖面也在逐渐拓宽，无论是军工生产还是日常生活应用，GPS技术均起到了十分重要的作用。内业数据处理与外业施工测量是GPS技术应用的重要部分，在二者的协同作用下可保证测绘数据的准确性，同时其也是充分发挥GPS技术应用优势的重要基础，为后续的实际应用过程提供了准确的数据支持。

2GPS测高方法

对于GPS高程测量方法而言，其主要有：等值线图法、地球模型法及拟合法等多种方法。而在具体测量时，工作人员应根据项目的具体情况来选取与其相匹配的测量方法，避免出现测量失误。其中，在应用等值线图法时，首先应选择合理的坐标系统，确保精准的计算出点的正常高。因此，该种方法的使用，只有提高等值线图的精准性，才能保证整个测量结果更加精准。此外，我国是一个国土资源较为丰富的国家，地形地势较为复杂。因此，在运用GPS高程测量方法时，就应结合周围的地理环境，合理选用GPS测量方法，确保充分发挥出其应用优势。

3GPS高程测量在水利测绘工程中的运用

3.1在堤防工程测量中的有效应用

目前，水利行业普遍接受与认可GPS高程测量技术的实际应用价值，并将其运用到堤防工程测量过程中。比较传统的堤防工程测量技术，其测量方式简单，没有严格的监控与检查方法，在实际测量操作中，很容易就产生水利工程测量工作的误差，在一定程度上影响了工程的质量，增加了施工的成本，一旦误差严重，就会需要返工，造成资源和人工浪费，影响工程进度，费时费力，不利于水利工程建设工作的发展。另外，传统的测量技术受外部环境的影响较大，如果地势险恶或气候恶劣，就会增加工作人员的操作难度，增加施工的危险性，甚至有时候，导致测量工作完全无法正常进行。然而，如果能够有效地将GPS高程测量技术应用到堤防工程测量中去，就能很好地避免上述情况的发生。

3.2水下地形测量

在水利工程测量的过程当中，测量难度最大的就是水下地形测量。由于水下地形非常的复杂，再加上作业环境较差，因此就会影响到最终的测量结果。在过去的一段时间里，我们在水下地形测量的过程当中，大多是借助全站仪配合测深仪来进行测量的，不仅无法实现大范围的测量，而且工作量非常大，最终测得的结果也缺乏一定的精准性。在这种情况下，将先进的GPSＲTK技术应用于水下地形测量中就显得尤为重要。在实际测量过程当中，主要的应用设备有中海达数字单(双)频测深仪、双频TrimbleGPS5700ＲTK等等。首先，我们需要将GPS、测深仪以及电脑连接在一起，然后充分的借助导航软件，定位测量船，然后知道其在测量断面上航行，GPS和测深仪将所测得的处理传送到电脑当中经过分析处理之后，生成水下地形图。由此我们不难看出，将GPS高程测量应用水下地形测量当中，不仅降低了工作难度、提升了测量精准度，而且还为接下来地理信息系统(GIS)的建立打下了良好的基础。

3.3保障截流施工质量安全

水利测绘工程较其他工程不同的是：其易受到温度、水环境及土壤地质结构等多方面因素的影响。倘若在施工的过程中，依旧采用传统的人工测量方式，不仅会增大工作人员的任务量，消耗大量的经济成本，而且还无法保障测量结果的精准性。因此，工作人员就应高效地将GPS高程测量技术运用到水利测绘工程中，并充分了解其工作原理、应用特征，以此来有效提高GPS高程测量技术的应用水平。其中，截流工程的工程周期一般都较为紧张，传统的测量作业会拖延截流工程的施工进度，并且水下地形还较为复杂，这样也就增大了作业开展的难度。因此，为了有效解决这一问题，确保保障截流施工的质量安全，施工人员就应合理地利用GPS高程测量技术，并提前做好水下地形的勘探工作，确定测量区域的精准位置，以此就能有效提高工程施工效率，进而就能有效缩短施工周期。

3.4控制网类型选择与高程控制

控制网的类型通常需要根据实际情况进行选择。例如地势开阔或是大型水利工程，所应用的控制网类型一般为三角网，这样可以确保工程数据的精度满足要求。但由于不同工程之间的地形地貌有所差距，若属于丘陵山区则在地形环境的条件限制下建议应用环形网，这样既能提高工作效率，相较于其他控制网类型来说其施工成本也较低。高程控制是水位线确定与推算的前提条件，不仅影响数据计算量，还影响水利工程造价预算，决定整体工程的稳定性与安全性。处于高山河谷地带的水利工程的位置特征使得其地形条件极为复杂，不仅坡度较陡，恶劣的环境也给高程测量工作带来了较大难度。目前，高程测量普遍采用三角形高程测量方式，但耗时较长且需要定位的数据点较多，工作量较大。而在GPS技术的协助下，在提高平面精度的同时，还能显著提高数据测量的精度。部分水利工程建设在居民区上游，一旦出现质量问题将会给人民的生命财产带来极大的威胁，因此对其进行变形监测极为重要。利用GPS技术能够按照设计图纸要求将接收机固定在点位上，随后进行数据采集处理以降低变形现象的发生风险。

3.5动态监测坝体变形程度

在水利工程坝体变形监测领域应用GPS高程测量技术具有实际意义。一线技术人员可以根据工程实际概况，开展特异性测量，提高测量作业的精确性，从根本上保障工程质量。基于GPS自身具有精确度高、可全天候开展作业等优势特征，因此，技术人员需转变思想观念，加大对GPS高程测量的重视度，提高实际作业效率。水利工程测绘领域应用GPS高程测量技术，不仅可以有效获取海量且准确的变形监测数据，还有助于综合分析变形程度，了解变形监测系统的相关信息，为大坝变形监测工作提供参考依据，确保后续作业的有序运转。

4结语

综上所述，GPS高程测量技术在水利工程测量工作中的发展与运用是时代与现实需求的选择。能够有效地填补传统测量技术的空缺，不论在何种地势、气候等外部环境下，都能够保障水利工程测量工作的顺利进行。我国相关部门与水利单位应加大宣传力度，扩大GPS技术的使用力度与运用范围，推动水利工程的发展。

参考文献

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