GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用实践研究

柴家恒

摘 要：随着水利水电工程的快速发展，不难看出，以往的水利水电工程测量系统无论是在监测方法上还是在监测器械上已经满足不了当今的水利水电工程的测量需求，这就需要开发研制出一种新型的适合监测水利水电工程的测量方式，GPS测量技术无疑是目前最适合用来测量水利水电工程的一种检测技术。它是在已有的水利水电工程测量技术的基础上新生的一种测量技术。该文作者根据自身看法结合已有的学术研究成果对GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用实践这一话题提出以下的几点意见。

关键词：GPS监测技术 水利水电工程 应用

中图分类号：P228.4；TV221 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（a）-0053-02

众所周知，水利水电工程不仅能够提高社会经济效益同时也为我国国民的生产生活提供了一个较为优良的发展环境。所以说，水利水电工程的质量是十分重要的。为了保证水利水电工程的质量，在施工之前必须要进行一系列的测量，继而才可以进行水利水电工程区域的选择、水利水电工程方案的设定以及水利水电工程施工工艺选择等其他工作。此外，在水利水电工程施工的同时也要对施工建筑做取样测量，保证水利水电工程的质量。如果水利水电工程的测量出现了较为严重的误差，就会对水利水电工程的施工造成极大不便，进而影响计划方案的执行力度，在工程进行的过程中容易造成二次施工，造成资源浪费，影响极其恶劣。由此看来，保证水利水电工程测量的精确程度，才能尽最大努力保证水利水电工程的质量，减少浪费现象，确保经济效益。

1 GPS技术的概念和优点

GPS就是指全球范围内的卫星定位系统，通过这个系统能够在整个地球所有区域当中进行24小时的导航和定位。全球卫星定位系统的组成可以大致分为3个方面。

1.1 空间

众所周知，在和地面相聚大约2 000 km的空中有24个卫星在6个轨道内均匀地分布着，负责对整个地球所有区域24小时的监控。然而由于大气存在摩擦折射的原因，全球卫星定位系统的定位和导航会受一点影响。

1.2 地面掌控

地面控制系统可以分为地面的检测中心和地面的主要控制站点、地面天线3个方面。主要负责对全球卫星定位系统的信号接收。

1.3 全球卫星定位系统接收器

全球卫星定位系统有着适应性强、作用范围广的特点，和其他的水利水电工程测量系统相比有着它们无法比拟的优点。第一，全球卫星定位系统是高度自动化的技术系统，工序简单，极大地减轻了水利水电工程测量的工序，提高了工作效率。第二，全球卫星定位系统能够进行24小时的不间断定位和导航，用时短，并且精准度很高。

2 GPS技术的应用

2.1 全球定位系统的控制网

人们所熟知的控制网的基本图样有3种。

2.1.1 三角形控制网

这种控制网的优点是三维几何变化结构很强，稳定性也很高，自我检查能力也很强大，能够及时地在水利水电工程的测量过程中发现和纠正错误。缺陷就是测量所用时间比较长，测量的工作量巨大。

2.1.2 星形控制网

星形控制网的工作量小，工序简单，但是它的自我检测能力和测量的精确度不是很高。

2.1.3 环形控制网

环形控制网的优势是安全性较高并且测量的工作量很小，所用的工作时间也很少，自我检查能力也不错。缺点就是精确度分布不太均匀。

2.2 高程测量

在水利水电工程的进程当中，高程系统测量是一道重要的工序，高程测量的精准度对水利水电工程的安全、预算资金等问题起着直接的作用。由于一些自然环境因素的影响，在水利水电工程的测量过程当中不可避免地会遇到许多困难，导致水利水电工程测量工作的难以进行，这个时候如果采用了全球卫星定位系统来进行水利水电工程的测量，就会事半功倍，极大减少测量工作的时间，提高工作效率。

2.3 变形监控

变形监测有在观测过程当中及时发现那些变形的信息的功能。如果监测到的变性信息严重超过了标准值，就会对水利水电工程产生很大的影响。一般情况下，对变形监测的要求很苛刻，在进行测量的时候多数情况下采用的都是水准测量的测量方式。

众所周知，一部分的水利水电工程是建在城市附近的，那些体积较大的，像是水库堤坝、水闸等等都是建在居民点附近的。这些大型水利水电工程建筑一旦发生了质量上的问题就会严重影响附近居民的生产生活质量，更有严重者会直接影响到居民人身财产的安全。由此看来在水利水电工程的监测当中必须重视起对变形监测的实施力度。全球卫星定位系统有着自己的优势特点，它能够固定全球卫星定位系统的接收器，从而保证了水利水电工程监测的精准度。

2.4 数据整理

在水利水电工程测量的过程中，对测量数据的分析处理工作是十分重要的。是否拥有强大的数据分析能力是决定测量质量的关键因素。

第一，要做好测量预处理工作。也就是说要根据工程的真实情况对原始数据进行第一次筛选综合以及分类工作。

第二，要做好数据的平差计算工作。平差说的就是整体的平差，一定要保证数据计算的精准程度。

第三，要做好数据的转换工作，就是指要做好全球定位系统和坐标系统之间的转换工作。

3 具体分析

在水利水电工程建设的过程当中，假如说需要建设的工程是在一条流水量很大的河上，那么这个时候，相关的工作人员需要先根据施工地的具体情况，对地质、水土等进行分析，写出设计方案，和投资方和工程承办方进行商讨整合，然后进行预算工程所需要投入的资金数量，然后安排专业的工程建设队伍根据设计方案进行工程的建设。

在整个水利水电工程建设的过程当中一定要重视起对全球定位系统的应用，对于水利水电工程的测量来说，应用了全球定位系统不仅能够在最大程度上简化工作步骤，提高工作效率，更重要的是，全球定位系统能够实现全球范围内的24小时的无间断定位和导航，在小的层面上可以实现提高水利水电工程的监测工作的精确程度，保证水利水电工程质量的目的。在更大的层面上，在水利水电工程的监测中合理应用全球定位系统能够显著提升我国的综合国力，保证我国人民拥有一个较好的生产生活环境，为我国人民的生命财产安全提供可靠的保障，稳定社会，促进各族人民和谐稳定的发展，同时这是我国快速发展，追赶美国等世界大国的巨大推动力量。

4 结语

GPS卫星定位系统是一种新型的高科技技术研究成果。它拥有用时短、24小时无间歇监控、准确度高等许多优点，将全球卫星定位系统合理地应用到水利水电工程的检测过程中，可以在很大程度上提高水利水电工程测量的工作效率，从而提高水利水电工程的质量。随着水利水电工程的快速发展，水利水电工程的测量工作也变得越来越繁重，因而全球卫星定位系统也在不断地进行着改进。到目前为止，我国最著名的全球卫星定位系统就是北斗卫星导航系统。它是我国自主研发创建的卫星定位系统，与美国等其他3个国家的卫星定位系统一起被人们称为全球四大卫星导航系统。

参考文献

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