GPS測量技術在水利水電工程測量中的應用實踐研究

柴家恒

摘 要：隨著水利水電工程的快速發展，不難看出，以往的水利水電工程測量系統無論是在監測方法上還是在監測器械上已經滿足不了當今的水利水電工程的測量需求，這就需要開發研制出一種新型的適合監測水利水電工程的測量方式，GPS測量技術無疑是目前最適合用來測量水利水電工程的一種檢測技術。它是在已有的水利水電工程測量技術的基礎上新生的一種測量技術。該文作者根據自身看法結合已有的學術研究成果對GPS測量技術在水利水電工程測量中的應用實踐這一話題提出以下的幾點意見。

關鍵詞：GPS監測技術 水利水電工程 應用

中圖分類號：P228.4；TV221 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（a）-0053-02

眾所周知，水利水電工程不僅能夠提高社會經濟效益同時也為我國國民的生產生活提供了一個較為優良的發展環境。所以說，水利水電工程的質量是十分重要的。為了保證水利水電工程的質量，在施工之前必須要進行一系列的測量，繼而才可以進行水利水電工程區域的選擇、水利水電工程方案的設定以及水利水電工程施工工藝選擇等其他工作。此外，在水利水電工程施工的同時也要對施工建筑做取樣測量，保證水利水電工程的質量。如果水利水電工程的測量出現了較為嚴重的誤差，就會對水利水電工程的施工造成極大不便，進而影響計劃方案的執行力度，在工程進行的過程中容易造成二次施工，造成資源浪費，影響極其惡劣。由此看來，保證水利水電工程測量的精確程度，才能盡最大努力保證水利水電工程的質量，減少浪費現象，確保經濟效益。

1 GPS技術的概念和優點

GPS就是指全球范圍內的衛星定位系統，通過這個系統能夠在整個地球所有區域當中進行24小時的導航和定位。全球衛星定位系統的組成可以大致分為3個方面。

1.1 空間

眾所周知，在和地面相聚大約2 000 km的空中有24個衛星在6個軌道內均勻地分布著，負責對整個地球所有區域24小時的監控。然而由于大氣存在摩擦折射的原因，全球衛星定位系統的定位和導航會受一點影響。

1.2 地面掌控

地面控制系統可以分為地面的檢測中心和地面的主要控制站點、地面天線3個方面。主要負責對全球衛星定位系統的信號接收。

1.3 全球衛星定位系統接收器

全球衛星定位系統有著適應性強、作用范圍廣的特點，和其他的水利水電工程測量系統相比有著它們無法比擬的優點。第一，全球衛星定位系統是高度自動化的技術系統，工序簡單，極大地減輕了水利水電工程測量的工序，提高了工作效率。第二，全球衛星定位系統能夠進行24小時的不間斷定位和導航，用時短，并且精準度很高。

2 GPS技術的應用

2.1 全球定位系統的控制網

人們所熟知的控制網的基本圖樣有3種。

2.1.1 三角形控制網

這種控制網的優點是三維幾何變化結構很強，穩定性也很高，自我檢查能力也很強大，能夠及時地在水利水電工程的測量過程中發現和糾正錯誤。缺陷就是測量所用時間比較長，測量的工作量巨大。

2.1.2 星形控制網

星形控制網的工作量小，工序簡單，但是它的自我檢測能力和測量的精確度不是很高。

2.1.3 環形控制網

環形控制網的優勢是安全性較高并且測量的工作量很小，所用的工作時間也很少，自我檢查能力也不錯。缺點就是精確度分布不太均勻。

2.2 高程測量

在水利水電工程的進程當中，高程系統測量是一道重要的工序，高程測量的精準度對水利水電工程的安全、預算資金等問題起著直接的作用。由于一些自然環境因素的影響，在水利水電工程的測量過程當中不可避免地會遇到許多困難，導致水利水電工程測量工作的難以進行，這個時候如果采用了全球衛星定位系統來進行水利水電工程的測量，就會事半功倍，極大減少測量工作的時間，提高工作效率。

2.3 變形監控

變形監測有在觀測過程當中及時發現那些變形的信息的功能。如果監測到的變性信息嚴重超過了標準值，就會對水利水電工程產生很大的影響。一般情況下，對變形監測的要求很苛刻，在進行測量的時候多數情況下采用的都是水準測量的測量方式。

眾所周知，一部分的水利水電工程是建在城市附近的，那些體積較大的，像是水庫堤壩、水閘等等都是建在居民點附近的。這些大型水利水電工程建筑一旦發生了質量上的問題就會嚴重影響附近居民的生產生活質量，更有嚴重者會直接影響到居民人身財產的安全。由此看來在水利水電工程的監測當中必須重視起對變形監測的實施力度。全球衛星定位系統有著自己的優勢特點，它能夠固定全球衛星定位系統的接收器，從而保證了水利水電工程監測的精準度。

2.4 數據整理

在水利水電工程測量的過程中，對測量數據的分析處理工作是十分重要的。是否擁有強大的數據分析能力是決定測量質量的關鍵因素。

第一，要做好測量預處理工作。也就是說要根據工程的真實情況對原始數據進行第一次篩選綜合以及分類工作。

第二，要做好數據的平差計算工作。平差說的就是整體的平差，一定要保證數據計算的精準程度。

第三，要做好數據的轉換工作，就是指要做好全球定位系統和坐標系統之間的轉換工作。

3 具體分析

在水利水電工程建設的過程當中，假如說需要建設的工程是在一條流水量很大的河上，那么這個時候，相關的工作人員需要先根據施工地的具體情況，對地質、水土等進行分析，寫出設計方案，和投資方和工程承辦方進行商討整合，然后進行預算工程所需要投入的資金數量，然后安排專業的工程建設隊伍根據設計方案進行工程的建設。

在整個水利水電工程建設的過程當中一定要重視起對全球定位系統的應用，對于水利水電工程的測量來說，應用了全球定位系統不僅能夠在最大程度上簡化工作步驟，提高工作效率，更重要的是，全球定位系統能夠實現全球范圍內的24小時的無間斷定位和導航，在小的層面上可以實現提高水利水電工程的監測工作的精確程度，保證水利水電工程質量的目的。在更大的層面上，在水利水電工程的監測中合理應用全球定位系統能夠顯著提升我國的綜合國力，保證我國人民擁有一個較好的生產生活環境，為我國人民的生命財產安全提供可靠的保障，穩定社會，促進各族人民和諧穩定的發展，同時這是我國快速發展，追趕美國等世界大國的巨大推動力量。

4 結語

GPS衛星定位系統是一種新型的高科技技術研究成果。它擁有用時短、24小時無間歇監控、準確度高等許多優點，將全球衛星定位系統合理地應用到水利水電工程的檢測過程中，可以在很大程度上提高水利水電工程測量的工作效率，從而提高水利水電工程的質量。隨著水利水電工程的快速發展，水利水電工程的測量工作也變得越來越繁重，因而全球衛星定位系統也在不斷地進行著改進。到目前為止，我國最著名的全球衛星定位系統就是北斗衛星導航系統。它是我國自主研發創建的衛星定位系統，與美國等其他3個國家的衛星定位系統一起被人們稱為全球四大衛星導航系統。

參考文獻

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