GPS高程测量在水利测绘工程中应用

分类：水利论文发表 时间：2021-09-08 10:10 关注：(1)

　　GPS全称为全球定位系统，GPS高程测量（下文简称“GPS测量”）能够对地面点的大地高程进行直接测量，测量过程高效，因此该测量技术在水利测绘项目中发挥着重要作用。为保证测绘结果精准性，相关人员需要高度重视GPS测量的应用。文章介绍了GPS测量内容，对水利测绘工程中GPS测量的应用展开分析，并提出GPS测量应用过程的注意事项及其未来发展前景。

　　关键词：GPS高程测量；水利测绘工程；水利测绘技术

　　科技迅速发展过程，水利测绘技术也呈现快速发展之势，GPS测量技术就是其中之一，其能够对地面信息进行立体定位，结合人造卫星获得测量目标相关参数，能够减少测量人员工作量，节约测量时间。GPS测量技术在水利测绘工程中的应用优势诸多，能够保证测量精度，提高工程建设质量。相关领域人员需要对于该技术的实践运用开展深入探索。

　　1GPS高程测量概述

　　1.1测量原理

　　GPS测量原理是利用全球定位卫星系统，为其测量过程提供精准服务。测绘人员应用GPS完成测量工作，具有高度的精准性，因此，应用范围较广。GPS测量主要是利用卫星数据确定物体位置，能够快速获取被测物体信息。相关人员只需将接收机、卫星之间的距离计算出来，即可确定接收机位置，利用GPS获得高程差，进而获得关键数据，确保测量数据准确[1]。

　　1.2测量方法

　　利用GPS开展高程测量，常见的方法如下：一是等值线图法；二是地球模型法；三是拟合法。在测量期间，灵活应用上述技术能够保证获得信息数据高度精准。其中，通过等值线图法绘制高程异常的等值线图，确认待确定点正常高、正高等，需要相关人员合理选择坐标系，以此为基础，计算正常高的有效信息，此测量方法和等值线图获取密度有直接关联。因此，应该保证等值线图高度精准，才能发挥等值线图应用优势。我国地域辽阔、地形复杂，由于地图模型法的实际应用受限，因此该方法应用范围较小。应用GPS测量，需要测量人员获取精准数据。拟合法可被应用在小范围群，与高程异常、几何算法有紧密关联，主要利用数学方法对于正常高以及正高进行求解。

　　1.3测量特点

　　GPS测量系统的组成部分有三个，一是地面监控，二是空间部分，三是用户设备。借助地面监控能获取卫星数据；对于空中卫星开展监测的结构是空间部分，能合理确定卫星位置；用户设备主要是利用GPS接收机，根据卫星信号对于点坐标开展测量，保证数据准确。GPS测量应用优势显著，并在水利测绘领域得到了较为广泛的应用。

　　1.4应用优势

　　第一，测量精度高。GPS测量不会受到环境影响，能够对具体项目开展全天候测量，且能连续作业，测量结果准确，能够满足水下的地形特点以及平面测量精度要求。GPS高程测量作为一种先进的定位技术，被广泛应用于水利水电工程测量中，其即使在恶劣的天气环境下，也能充分保证测量精度。同时，在GPS高程测量完成后，相关人员还可以做出自己的统计调查结果，更准确地反映调查情况。不难看出，该技术在水利水电工程测量中的应用可以获得较高的测量精度，这对水利水电工程的发展是非常有益的。第二，测量流程简单。GPS技术也已成为一种全球定位系统，是一种比较先进的定位技术。目前，该技术在各个领域得到了越来越广泛的应用，在水利水电工程勘察中的应用效果良好。GPS高程测量在水利水电工程中的积极应用，可以有效地提高测量效率。通过在水准精度点上建立基站，可以提高工作人员的测量效率。第三，测量成本低。在过去的一段时间里，因为受到地形复杂性和天气的影响，传统的测量技术经常消耗大量的人力、物力和财力。然而，GPS高程测量在水利水电工程中的应用，可以大大减少地形和天气因素的影响，从而有效地缩短测量时间，降低测量成本，促进水利水电工程经济效益的提高。

　　2GPS高程测量在水利测绘项目中的应用

　　水利工程的测量工作主要是为工程建设提供专项测量服务，具体测量信息包括地形、平面、高程等。在项目规划设计环节，测绘人员需要对项目所在区域河流、湖泊等信息开展测量，为后续设计提供依据。如果建设水库工程，在设计后期，相关人员还要对水库淹没界限开展测量，确认水库临界值，以免施工期间存在安全风险，对工程质量造成影响。因此，应用GPS测量期间，相关人员需要在设计阶段就落实各项准备工作，结合水利项目类型差异，做好测绘位置标记工作，为测绘质量奠定基础，充分发挥GPS测量的作用。水利项目施工阶段，应使用GPS测量重点对施工控制网进行布设，并测量建筑轴线，按照测量结果，设计设备安装具体位置，因此，结果准确性能够影响水利项目最终建设质量。安装大坝变形的监测设备以后，相关人员需要对摆设位置进行检测，判断其是否合乎标准，保证设备及时观测建筑物变形信息，提高工程质量。

　　2.1应用GPS开展截流施工

　　GPS测量在水利测绘项目中的应用优势明显，因此受到行业领域人员高度重视。同时，水利测绘过程还可能受到测绘温度、水下地形等多种因素影响。若采取人工测量法，可能耗费较高的人力及物力也难以保证结果的准确性。以往的测量应用过程对于测量范围有所限制，导致测量数值精准度不足。将GPS测量引入其中，能够利用其高精度优势，为水利测绘质量得到保证奠定基础。建设期间，截流施工要求快速完成，因此工期相对紧张。若使用传统测量法，可能难以满足工程实际测量需求，对工程进度造成影响。为克服测量环境差、地形复杂等因素影响，相关人员需要合理利用GPS测量技术，勘察水下地形，精准定位测量区域，提高测量效率，为工程建设的顺利进行奠定基础[2]。

　　2.2应用GPS开展变形监测

　　GPS测量在坝体变形的监测中有重要应用，针对大型的水利工程建设，应该强化变形监测工作，对工程实际信息采取有效测量，保证测量质量。由于GPS能够全天候参与测量过程，并且测量结果的精准度较高，对比传统测量方法应用优势显著。因此，相关人员应该优化传统测量法，重视GPS测量，保证作业效率。在GPS测量的应用下，可全面获取大坝变形各项参数，并深入分析变形情况，把控监测系统，为变形监测相关工作的开展提供有力参考。

　　3在水利测绘项目中应用GPS高程测量的注意事项

　　利用GPS测量技术时，相关人员需注意天气变化。如果天气情况相对较好，可随时开展信息观测。但是如果遇到极端天气，为避免测量结果受影响，需要避开突变天气，防止观测结果中不确定因素的增加，可在适宜的气候下，选择特定时间段观测。如果在雷雨天气时要使用测量仪器，应该注意雷电预防，防止设备受到雷击导致测量结果出现误差，带来较大经济损失。观测数据以前，应该严格进行设备和机器对中找正，保证设备平整，严格按照观测仪器、设备的使用规范进行操作。如果测量过程利用光学电器，应借助垂球对此类电器的对中完成检验和校核，保证对中误差在2mm以下，而天线的标志线应该保证指向正北方。在使用GPS测量仪器以前，应该对仪器进行检定，使用之后按照要求及时维护和保养。所有水利测绘项目中都会利用GPS接收机、天线等，因此应该严格按照规定对其开展观测前后的检验。待检验通过以后，在其有效期内合理使用。若如果使用期间存在故障，应该立即检查，延长机器使用时间。除此之外，测量过程如果对流层、电离层等发生折射，也会导致测量结果出现误差。因此，为规避测量距离产生的误差，可借助同步测量的数据求差方法，在天线上设置抑制板，抑制没有价值的反射信号，还可借助同步观测、双频观测等方法，进一步减小误差。针对相对卫星导致的测量误差，可设置多个观测站，观测同一卫星，有效减少测量误差。测量过程还可能由于相对论效应导致卫星、接收机等产生接收误差，因此观测期间，针对接收误差，相关人员要谨慎处理，避免由于上述误差影响GPS测量结果准确性，充分利用该技术对水利项目开展精准测绘[3]。

　　4GPS高程测量未来的发展前景

　　部分水利工程地处偏远地区，不但地形复杂，而且交通十分不畅，测量高程信息较为困难。对比于传统的测量方法，GPS测量不必利用通视，并且测量结果准确，人员工作强度相对较低。虽然GPS在测量方面拥有便捷性和准确性等优势，但也容易受到极端天气的影响，还可能受到对流层、电离层的影响导致出现测量误差。因此，还需合理规避测量过程各项不利因素，关注测量细节，完善相关流程，让测量工作更加高效。

　　5结束语

　　总之，GPS测量在水利测绘项目中的应用能够有效减少测量人员工作量，并且提高测量精度，有助于水利测绘工程的发展。工程测绘领域人员高度重视对该技术的应用，规范应用流程，发挥此技术的应用优势，提高水利测绘工作质量，为工程顺利完成建设奠定良好基础。

　　参考文献：

　　[1]李正威,李昆.GPS高程测量在水利测绘工程中的运用[J].长江技术经济,2020,4(S1):72-75.

　　[2]刘伯函.GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用[J].住宅与房地产,2017(9):249.

　　[3]杨春,刘远征,蔡文生.GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用[J].工程技术研究,2018,3(6):83-84.

　　作者:查成刚