GPS在河道地形测量中的应用

马少帅

摘 要：近年来，随着经济社会的不断发展，科技也在不断地迅猛发展，经济的发展在一定程度上带动了科技的发展，促进了GPS的快速出现。河道地形的测量向来是一项困难程度十分高的事情，能够得到准确的数据十分不易，而GPS的出现，使困难程度大大降低，依赖GPS在河道地形测量中的有效应用，可以快速获得河道地形测量的可靠准确的数据。

关键词：GPS 河道 地形测量

1 概述

1.1河道地形测量的含义

我国的山河流域众多，历史上洪水干旱更是频频发生，尤其要注意做好对于众多河流的开发整治工作。但是这一领域又是十分危险的，在开发整治河流之前，要注意做好一些准备工作，在这其中，河道地形测量必不可少。

河道地形测量就是通过一些仪器设备对河流的河床以及河流两岸的地形进行策划描绘和清晰测量，收集相应的有关资料，绘示相关的图表，从而为河流的开发整治工作提供充分、全面、准确的资料和数据。

河道地形测量是河道标准化划界的基础工作，它不仅是河道标准化划界工作的需要，也是河道管理、河道治理和河道信息化建设的原始资料。而河道地形测量成果的质量不仅直接涉及到河道岸线、堤线、管理线和保护线划定的精准，同时也关系到今后河道的治和理，以及信息数据的可靠性，由此可见，河道地形测量的重要性。没有规矩，无以成方圆，要获得好的测量成果，必须控制工作的各个环节，把握整个施测过程。

1.2 GPS的含义

GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，通过向空中发射GPS定位卫星，可以在全球范围内实现定位、导航、监控、实时指挥等作用。GPS以可以为全球用户提供全方位、高精度、低成本的数据而为人们快速熟知，GPS是21世纪科技迅猛发展的又一惊人产物，是卫星通信技术在导航领域的应用典范。GPS的出现大大加快了全社会的信息化进程，推动了通信业的向前发展。

2 河道地形常规测量

对于水下河道地形的测量，在我国出现的历史悠久，尤其是进入21世纪以来，近年来，相关方面的发展尤其迅速，取得了不小的进步，其研究进入了一个新的历史纪元。我们不断把新的研究成果切合应用到实际的河道地形测量中，以求获得高质量、高标准、十分准确的测量数据，然后才能更加准确的对数据进行分析，以根据实际情况不断提高水下地形测量。在进行河道地形测量时，选择合适而且准确的测量工具对于取得准确的数据是十分重要的，我们要注意选择合适的、符合实际情况的设备仪器。当前，地面无线电定位技术配合测深仪法以及采用测量机器人和双频数字测深仪法等方法是常用的几种方式。随着科学技术的不断发展，不断创新，在进行河道地形测量时，全球定位系统已经逐渐被大家所使用，以此来获取准确的资料数据。

3 GPS在河道地形测量中的有效应用

其有效运用主要包括三个方面，即选择合适的仪器设备，基准站的设立以及水位观测。

3.1选择合适的仪器设备

具体有GPS的选择以及仪器的选择。

3.1.1GPS的选择

测图比例尺对于数据的可靠性依赖性比较强，失之毫厘差之千里。目前，在我国的河道地形测量中，有差分型和非差分型两种工作类型，而且，在水上进行工作时，需要保证信号的导航连续，以此来保证数据的较高的准确性，对待工作要有认真积极的态度，切不可马虎行事。

3.1.2仪器设备的选择

仪器设备的选择直接关系着最终获取的资料数据的有效性，因此，这一步骤不可忽视。由于水下的情况复杂多样，我们一时难以估计。而仪器设备的选择与水的深度、水的温度都有很大的关系，我们在进行选择时，要因地制宜，根据具体的实际情况进行谨慎选择，切不可盲目而行。要多次检查仪器设备的完好性、精密度，确定完好无损后再进行水下工作。

3.2基准站的设立

在进行河道地形测量时，并不是一开始直接进入水下进行直接测量的。一般情况下，要现在岸边进行一系列准备工作。俗话说得好，工欲善其事必先利其器，准备工作不可忽视。相关的工作人员要先利用GPS全球定位系统，在流动站进行基本的简单的测量工作，待出现的测量数据与实际情况比较相符时，才可以进入水下进行测量，否则，就要换一个基准站继续测量，切不可盲目进入水下进行测量。这样，就保证了数据的有效性以及较高的准确度，提高了工作效率，节省了时间，节省了人力成本。

3.3水位观测

鉴于传统的测量河道地形的方法有很多的局限性，而我国的河流众多，流域地形地势十分复杂多样，利用GPS的RTK的方式进行测量就显得十分切实高效。这种方法是在准备阶段进行的，在测量工作开始之前，确定准确的基准站上的水面和高程坐标，接下来，等待一段时间，进入差分工作模式后，将流动台位置GPS接收机天线架放在测量的河道的一边，最终得到GPS天线几何中心的高程数据，在最后，用这一数据减去GPS天线至水面的高度，就有了水边点的高程，也就是水位。这种方法所用设备十分方便携带，操作起来也是比较方便，而且用这种方法获得的数据十分准确可靠，精确度较高，十分值得一用。

3.4测量实施

一般情况下，对于村镇级等小型河道常见的测量方法为，采用GPS的RTK技术先采集水位高程，然后采用断面索法进行测量，所谓断面索法即将作有标记的绳索固定于两岸木桩上，或两岸人员手持该绳索，河道内人员站在船只上沿绳索方向利用塔尺每米（或固定距离）测量一处水面至河底的距离，最后通过内业计算出河底高程。对于区级及以上大型河道，水质能够满足测深仪测量的情况下，可采用GPS的RTK技术配合测深仪进行水下地形测量，并注意采集水位高程时，根据水下测量时间较长及河道水位受潮汐影响情况，根据需要每隔固定时间（一般10-30min）测量一次水位，最终完成河道水下地形测量工作。

4 结束语

我们通过对GPS在河道地形测量中的应用进行探讨，发现常规的河道地形测量方法在各个方面还是有所欠缺的，并不能够提供準确而充分的需要的资料数据，而21世纪新科技的产物GPS却是很好的解决了这一个问题，我们就可以在河道地形测量中进行大量的应用，使其作为河道地形测量的首选方法，让其技术更加精益求精，推动我国水利事业的发展。因此，测量人员在进行实际工作时，要学会充分利用GPS，让其发挥充分作用，寻找不足之处，以求得更大的进步。希望通过这篇文章的探讨，可以为河道地形测量提供一些借鉴作用，推动行业的创新发展。

参考文献：

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[2] 徐飞. GPS在水文河道地形测量中的应用探讨[J].科技展望，2014（16）：127.

[3] 李龙成，陈光兰，岑静，程平.GPS在水文河道地形测量中的应用探讨[J].科技信息（科学教研），2008（10）：33-34.