GPS技术在水利工程勘察中的应用

张新喜 刘丽

【摘要】GPS技术是全球卫星定位技术，在各个领域中起到了非常重要的作用。通过对我国水利工程建设实际情况的了解，找出工程勘察方面存在的影响水利工程标准化建设的问题。同时积极引用GPS技术，将其科学、合理地应用于水利工程勘察中，进而进行实时动态定位勘察，获得精准度较高的数据，为更好地进行水利工程建设创造条件。基于此，本文主要对GPS技术在水利工程勘察中的應用进行了简要的分析，希望可以为相关人员提供一定的参考。

【关键词】GPS技术；水利工程勘察；应用

引言：

通过对我国水利工程建设实际情况的了解，找出工程勘察方面存在的缺陷，即工程勘察的数据不精确，进而影响水利工程标准化建设。对此，应积极引用GPS技术，将其科学、合理地应用于水利工程勘察中，进而进行实时动态定位测量，获得精准度较高的测量数据，为更好地进行水利工程建设创造条件。

1、GPS技术在工程勘察中应用的优点

1.1工作效率高

由于系统是GPS与RTK技术协同作业，一次设站可以测量4km半径的测区。按照此标准进行测量作业，可以大大提高工作效率。

1.2定位精准度高

由于GPS技术的支持，在对测量对象进行测量的过程中，可以充分发挥GPS技术的功能，精准地定位测量对象，为良好地开展测量作业创造条件。

1.3全天候作业

通过对以往GPS-RTK技术的实际应用情况的了解，确定其受到气候、季节、能见度等因素的影响甚少；在应用过程中只要满足“电磁波通视”就能全天候地作业。

1.4操作简单，易于使用

在科学技术支持的情况下，利用GPS-RTK技术进行测量的过程中，只需要按照操作要求对相关设备予以操作，即可以实现实时动态定位测量。

2、GPS技术在水利工程勘察中的应用

2.1控制测量

因水利工程建设的位置比较偏远，地形比较复杂，若利用传统的导线测量或水准测量等方法进行工程测量，很容易受到地理条件、气候条件等因素的影响，而且测量数据不精准，相应的水利工程建设也会受到影响。但基于GPS-RTK技术的水利工程测量，只需要利用GPS对测量对象予以定位，在此基础上确定4个以上高等级控制点，即可利用RTK技术精准测量。

2.2GPS外业测量

根据卫星数、号、高度及点位精度因子、自然状况等合理编制外业观测计划，确定最佳观测卫星组和最佳观测时间。外业观测计划必需具有以下几个方面的因素：（1）每天最佳观测时段进行全网同步观测，至少跟踪4颗卫星，精度因子不得大于6；（2）天线整平对中，测前与侧后的天线高差不能超过3mm，读数精确到1mm；（3）根据基线长短和观测网的等级确定观测时间，若基线长度低于20km，观测时间可取值90min以上。每间隔10-60s进行一次数据采集；（4）观测过程中，工作人员头顶高度不能超过天线，以免影响观测精度。

2.3地形勘察

为了保证水利工程具有较高的适用性，在进行水利工程建设的过程中也会进行现场选址，即根据高程坐标等数据进行参考与分析，进而确定最佳位置。将GPS-RTK技术应用于地形测量中，可以快速地定位和确定坐标，并利用RTK技术实时动态测量，获得小片地形的数据，使之可以作为选址的重要依据。

2.4断面勘察

一些水利工程的建设，往往需要测量纵横断面图，进而准确地计算土石方量，为制定施工预算计划和施工方案提供依据。但是，借助以往的测量方法进行水利工程纵横断面测量，容易出现较大的误差，导致土石方量不准确，进而给施工成本控制和施工作业带来一定的影响。若将GPS-RTK技术应用于断面测量中，可以在RTK手薄中输入设计线形，以便施工人员实时提供渠道纵向、横向断面，进而准确设置渠道的桩号到中线的距离，为标准化、合理化的施工作业创造条件。

3、GPS在特殊环境下的应用

3.1密林地区

针对密林地区而言，GPS测量极易受到树叶遮挡的制约，所以，为了有效的提升GPS测量准确性，将将点位上空密集树枝去掉，在粗大树杆上进行架设接收机，在此环节，利用垂球定出地面点位来对天线到点位的高度进行测量，并在固定完成之后实现观测。但是需要特别注意以下几个方面的内容：（1）必需确保仪器设备的安全性，做好安全防护管理，有效的避免安装在树干上的仪器出现掉落等状况，因此，能够通过绳套将天线完成固定，利用绳子将天线吊上去。（2）偏心观测的过程中，如果地面点位已完成固定，在空中选择相对应的树枝则非常的困难，此时则会导致偏心值的出现。如果地面点位是之后选定的，则说明地面点位能够变动，同时需要在天线吊上去观测时，应用垂球定出地面定位。（3）全方位分析点位精度的具体要求，若精度的要求相对较低，能够通过断面地形测量亦或是图根控制测量；若精度的要求比较高，则必须在落叶期作业亦或是直接砍掉周围的树木，由于仪器架高时对中可能出现较大误差，因此必须给予高效的解决。

3.2高山区

高山区域，相关视野比较广阔，所以极易造成接受信号不足的状况出现。同时此区域就那些作业的时间会产生一定的制约，光滑岩面可能反射信号形成多路径效应。若要符合水利工程测量标准中点位的需求，并不能将观测点设置在信号遮挡严重的位置。能够将其时间设置为点位相通视卫星个数较多时，若观测结构精度较低，则能够循环观察并解算。若别点位实在无法观测，则能够在接受信号比较的方位实现间接观测点，通过常规手段对实际点位确定或者设成几何图形来对实际点位值解算。

结束语：

总而言之，对我国农田水利工程建设情况予以详细分析，不难发现复杂的地形条件，多变的气候条件等因素均会影响工程勘察，导致数据不精确，从而制约水利工程建设难以标准化、合理化的建设。对此，借助科技的力量改变农田水利工程建设现状，也就是将GPS技术应用于水利工程勘察中，更好地进行控制测量、地形勘察或断面勘察以及特殊环境下的勘察等，得到精准度较高的勘察数据，为更好的建设水利工程创造条件。

参考文献：

[1]陈鹏飞.GPS-RTK在水下地形测绘中的应用[D].浙江海洋学院，2015.

[2]杨志刚.GPS技术在勘察测量控制中的应用与注意事项探讨[J].江西建材，2015，（02）：211.

[3]陈衍德.GPS技术在水利工程勘察中的应用研究[D].山东大学，2009.