水利工程中GPS测绘新技术的发展及作用

刘明星

摘要：随着社会经济科学技术度的发展，水利工程也紧随其后的不断进步。而水利工程是需要进行大量测绘的工程，GPS测绘技术让原本繁杂的水利工程测绘难题得到了解决，水利工程的GPS測绘技术在水利工程大范围的利用。这种技术让水利工程测绘变得更为轻松的同时还让水利工程原本的成本降低了不少。本文主要探讨水利工程中 GPS 测绘新技术的发展及其作用。

关键词：水利工程；GPS测绘新技术；发展作用

一、GPS测绘技术工作原理

GPS测绘技术具备的准确性高效性都是以往测绘技术所不能相提并论的，GPS测绘技术需要提前找准定点然后逐步安装，可以直接监控到所有的可见卫星，然后通过无线的方式将得到的各种信息数据进行传输转移，借助数据链这个载体再将信息移动到对应的网站。而网站则可以通过定点的方法，借助无线的方式对卫星传递而来的大量数据信息进行归纳，然后对这些信息数据进行分析计算，最终可以得到两站的地理方位。水利工程测绘工作最主要的部分就是大坝施工的测绘工作，其测绘的主要几点有大坝坝身的平面测绘、坝身细部放羊测绘、坝身高程测绘、大坝轴线定位测绘以及溢洪道测绘等方面。传统工程测量方法弊端较大，无法满足水利工程项目的需求，为了保证水利工程项目的顺利进行，对水利工程项目的测绘方法进行改革是现阶段最主要的问题，而GPS 测绘技术完美的解决了这个问题。

二、水利工程中 GPS 测绘技术的优点

在新时期水利工程建设中，GPS 测绘技术有着许多过去落后的测绘技术所没有的优点。首先 GPS 测绘技术的定位精确度很高，采用的载波相位时分差技术的定位精确之细微可以只有1～2cm，探测仪的精度只有 5cm+0.4%。而且使用 GPS 测绘技术观察站间不需要通视，在传统的测绘手段中一定要维持观测站间较好的通视环境，但 GPS 测绘技术就可以忽略这个条件，为水利工程提供方便。GPS 测绘新技术还有全程监控、操作方便的特点，只要将 GPS 和电脑相连，开机就可以使用，不用后视和架设仪器就能进行实时的全程监控定位。对于天气，GPS 测绘技术也没有特别的要求，哪怕在天气恶劣的条件下也可以顺利工作。在图测方面，GPS 测绘拥有高度的自动化成图功能，配套的处理数据软件可以自动成图进行计算、测算包括各层间的方量和面积、各断面未抛量和总抛量。最后，GPS 测绘新技术的水深测绘与平面定位完全同步，不用再进行水位的测定。在过去的水深测绘中水深测绘和平面定位是分开的，平面的位置和测深没有同步，且受浪潮的影响比较大，观测时和水尺观测的情况不一样。而 GPS 测绘技术没有验潮测深法就可以解决上面的问题，不用进行观潮与修正水位情况，测绘不受潮水的影响。

三、测绘新技术在水利工程中的应用

GPS 在水利工程中的应用水利工程一般选址于深山沟壑之中，对测量来说，地形复杂，地表植被覆盖较多，通视条件较差，国家控制点稀少，光学仪器控制测量难度较大，利用 GPS 就能较好地解决这些问题，因为 GPS 接收机不受地形条件、气候、时间的限制和影响，能够及时准确地完成控制测量和其它定位工作，能大幅度减少或者免做像控点，减少测绘工作量，提高效率。水利施工测量的根本任务是点位的测设， 其基本工作是已知长度、角、高程的测设，施工测量对地形图精度和放样的精度要求较高。因此大中型水利工程都要在施工区域内布设施工控制网，以网内控制点为基础进行由整体到局部的施工放样，使用GPS可以大量减少施工控制网中的中间过渡控制点。在测设水工建筑物中，如果使用已包含有设计建筑物的数字地图，配合全站仪，测设某一点时只需用鼠标点定数字地图上的设计点就能得到该点的三维坐标，然后根据全站仪上的坐标显示，指挥棱镜移动直至坐标显示与设计点一致，就完成了该点的放样。从这一过程不难看出，应用数字地图施工放样，省去了从图纸上量取测设点的坐标等数值的过程既减少了工作量，又避免了产生人为误差。在操作中，数字地图自动完成测设点数值的运算提取，由计算机控制全站仪等仪器，自动完成放样工作。

这样的工作方式，具有快速准确和避免人为误差影响，提高放样精度和效率等特点。

2.GIS 技术在水利工程中的应用

在大型的水利水电工程建设方面，遥感技术可以快速经济和客观地为大型水利水电工程选址提供所需要的地理、地质、环境以及人文等各类信息，从而提高工作的效率和质量。 GIS 是水利水电工程选址、规划乃至设计、施工管理中十分重要的分析工具，例如移民安置地环

境容量调查、调水工程选线及环境影响评价、梯级开发的淹没调查、水库高水位运行的淹没调查、大中型水利工程的环境影响评价、防洪规划、大型水利水电工程抗震安全、河道管理、大型水利水电工程物料贮运管理、蓄滞洪区规划与建设等等。

3.“三 S”技术在水利工程中的应用

RS 遥感技术 GPS 技术与 GIS 的结合使测绘功能更加强大 。 通过卫星遥感技术监测流域内情况， 结合 GIS 数据库形成实时监控系统，地理信息系统可以通过历史资料和有效的数字模型对区域内水资源数量、质量、供需预测分析、水土保持等方面进行及时的地质山洪灾害监测、预报和推测。“三 S” 技术集成为水资源普查流域规划提供科学依据水资源普查、流域规划是水利建设的前提，它不仅提供流域地表及其环境的几何信息，而且能给出空间位置，根据需要建立水利建设地理信息系统，对水利建设所需的各种数据进行系统的输入分析和处理，从而得到当地水资源的详尽资料在此基础上建设者和决策者可进行较为科学的更具有指导意义的流域规划。

四、结束语

GPS 测绘技术的出现，改变了传统水利工程作业的方法与理念，提高了测绘的精度和效率。尤其实时动态定位，即 RTK 技术在水利测绘中的应用成效更是让人感到惊喜。要知道，水利工程中的测绘质量对工程建设的影响非常大，落后的测绘技术将会阻碍水利事业的发展，还会增加不必要的成本。所以在新时期水利工程中加强对于 GPS 测绘技术的研究，对改善当前测绘工作的质量，降低工程的造价成本，增加水利工程建设的经济效益与社会效益很有帮助。

参考文献：

[1]刘远征，钱学智，孙瑞.水利工程中GPS测绘新技术的发展及作用[J].西部资源，2018（02）：154+158.

（作者单位：哈尔滨海航地理信息工程有限公司）