GPS技术在水利工程测量中的应用——评《水利工程测量》

马宇航

GPS技术在水利工程测量中的应用——评《水利工程测量》

马宇航

（辽源职业技术学院，吉林 辽源 136200）

水利工程是我国重要的民生工程，其作用是科学调配水资源、满足社会需求、防止洪涝灾害、保障人民生命财产安全。GPS技术在水利工程中的应用对建设水利工程项目有着重要作用，其操作简单、测量精确，大大提高了工程测量的效率和质量。由石雪冬编著的《水利工程测量》一书是水利工程测量专业教学改革配套教材，全书共分为了14章内容，分别是测量的基础知识、地形图的认识与使用，水准测量、角度测量、距离测量、导线测量、高程控制测量、地形图的测绘、渠道测量、全站仪的使用、水工建筑物和水库施工测量、水工建筑物的变形观测、工业与民用建筑施工测量。该书具有良好的实用性、指导性以及科学性，不仅能够作为高校水利工程专业相关课程教材，还可以供水利工程市场相关从业技术人员的学习参考。

GPS技术被广泛应用在测绘领域、工程变形监测、资源勘探、生态环境保护等学科中。GPS技术在水利工程测量中的优势主要有：第一，提高工作效率。在传统水利工程测量工作中，由于会受到外界地形环境因素的影响，单靠测量人员的现场测量操作会需要进行大量的工作。GPS测量技术受自然环境因素影响较小，其能够最大限度满足不同类型水利工程的测量要求，并且可以方便测量人员的实践操作，大大提高测量工作效率；第二，测量精确度高。在水利工程测量中，可获取到连续的三维地理坐标，构建三维地形图，提升水利工程测量工作数据的精确度，充分保障良好测量的效果；第三，降低测量成本。GPS技术能够精确定位三维坐标，还能将地形信息数字化、可视化处理。GPS技术的应用能够同时满足水利工程日常运营管理、规划建设以及防洪决策等不同工作需求，有效降低成本，创造出更多的社会经济效益。

结合《水利工程测量》一书以及当前水利工程测量工作现状，GPS技术在现代水利工程测量工作中的应用可以分为以下几方面内容：第一，平面控制测量。在传统水利工程平面控制测量过程中，测量人员通常采用的是导线测量方式，该测量方式会存在一定的误差，无法充分保障测量数据的精确度。因此，测量人员可以综合采用先进的GPS静态定位和实时动态定位技术实现对现场控制网的科学准确测量。基于GPS测量技术应用辅助下，测量人员只需要花费15 min左右就能够轻松完成对18 km以内区域的相对静态定位工作，并且GPS测量技术的定位精度在40 km范围内仅仅只有5~8 ppm，如果是在300~1 500 m范围内的水利工程定位测量中，GPS测量技术操作应用产生的平面误差将会小于1 mm，这充分体现出了GPS技术在平面控制测量中应用的高精确度优势；第二，动态定位测量。在水利工程勘测作业中动态定位测量技术应用较为广泛，其通常被应用在水利工程纵断面测量、横断面测量、导线测量以及中桩测量等多项作业中。与传统定位测量方式相比，水利工程测量人员通过合理利用动态定位测量技术，将不再受到透视要求的限制，在测量时间经过2~4 s后就能够保证精确度达到1~2 cm。值得注意的是测量人员在采用动态定位测量技术时要先设置好某个控制点处，在该区域位置科学运用静止观测方式有效观测几分钟直到结束初始化工作，然后就可以以预定采样间隔为执行标准展开自动观测。水利工程管理单位建立的基准站在此时也会进行自动数据观测，实时获取到采样点的动态定位数据，并且能够保障定位精确度达到毫米；第三，高程测量。当水利工程测量人员在明确区域性大地水准面高程时，测量人员需要综合运用GPS测量技术与传统水准测量方式。该种融合测量方式要求测量人员在设置现场GPS观测点时，必须保证拥有密度适当、分布均匀的水准测量资料。其次再运用先进的GPS技术高精度定位功能科学高效获取到现场观测点的大地高程差，同时还需要以大地水准面数学模型作为核心依据，准确计算出测量点高程的异常差，最终得到其正常高。根据相关实践工作证明，水利工程测量人员在高程测量中采用GPS静态定位技术测量大地的高程误差仅仅只有3~4 ppm，如果水利工程人员是在小于20 km的距离范围内展开测量工作，则能够将测量精确度控制在厘米层级。除此之外，水利工程人员通过在该种测量方式应用中合理引入高级水准点，则能够获取到几乎达到四等水准的测量结果，将误差控制在低于3 cm。

马宇航（1986-），女，吉林辽源人。讲师，硕士，研究方向为测绘。