GPS技術在水利工程勘察中的應用

張新喜 劉麗

【摘要】GPS技術是全球衛星定位技術，在各個領域中起到了非常重要的作用。通過對我國水利工程建設實際情況的了解，找出工程勘察方面存在的影響水利工程標準化建設的問題。同時積極引用GPS技術，將其科學、合理地應用于水利工程勘察中，進而進行實時動態定位勘察，獲得精準度較高的數據，為更好地進行水利工程建設創造條件。基于此，本文主要對GPS技術在水利工程勘察中的應用進行了簡要的分析，希望可以為相關人員提供一定的參考。

【關鍵詞】GPS技術；水利工程勘察；應用

引言：

通過對我國水利工程建設實際情況的了解，找出工程勘察方面存在的缺陷，即工程勘察的數據不精確，進而影響水利工程標準化建設。對此，應積極引用GPS技術，將其科學、合理地應用于水利工程勘察中，進而進行實時動態定位測量，獲得精準度較高的測量數據，為更好地進行水利工程建設創造條件。

1、GPS技術在工程勘察中應用的優點

1.1工作效率高

由于系統是GPS與RTK技術協同作業，一次設站可以測量4km半徑的測區。按照此標準進行測量作業，可以大大提高工作效率。

1.2定位精準度高

由于GPS技術的支持，在對測量對象進行測量的過程中，可以充分發揮GPS技術的功能，精準地定位測量對象，為良好地開展測量作業創造條件。

1.3全天候作業

通過對以往GPS-RTK技術的實際應用情況的了解，確定其受到氣候、季節、能見度等因素的影響甚少；在應用過程中只要滿足“電磁波通視”就能全天候地作業。

1.4操作簡單，易于使用

在科學技術支持的情況下，利用GPS-RTK技術進行測量的過程中，只需要按照操作要求對相關設備予以操作，即可以實現實時動態定位測量。

2、GPS技術在水利工程勘察中的應用

2.1控制測量

因水利工程建設的位置比較偏遠，地形比較復雜，若利用傳統的導線測量或水準測量等方法進行工程測量，很容易受到地理條件、氣候條件等因素的影響，而且測量數據不精準，相應的水利工程建設也會受到影響。但基于GPS-RTK技術的水利工程測量，只需要利用GPS對測量對象予以定位，在此基礎上確定4個以上高等級控制點，即可利用RTK技術精準測量。

2.2GPS外業測量

根據衛星數、號、高度及點位精度因子、自然狀況等合理編制外業觀測計劃，確定最佳觀測衛星組和最佳觀測時間。外業觀測計劃必需具有以下幾個方面的因素：（1）每天最佳觀測時段進行全網同步觀測，至少跟蹤4顆衛星，精度因子不得大于6；（2）天線整平對中，測前與側后的天線高差不能超過3mm，讀數精確到1mm；（3）根據基線長短和觀測網的等級確定觀測時間，若基線長度低于20km，觀測時間可取值90min以上。每間隔10-60s進行一次數據采集；（4）觀測過程中，工作人員頭頂高度不能超過天線，以免影響觀測精度。

2.3地形勘察

為了保證水利工程具有較高的適用性，在進行水利工程建設的過程中也會進行現場選址，即根據高程坐標等數據進行參考與分析，進而確定最佳位置。將GPS-RTK技術應用于地形測量中，可以快速地定位和確定坐標，并利用RTK技術實時動態測量，獲得小片地形的數據，使之可以作為選址的重要依據。

2.4斷面勘察

一些水利工程的建設，往往需要測量縱橫斷面圖，進而準確地計算土石方量，為制定施工預算計劃和施工方案提供依據。但是，借助以往的測量方法進行水利工程縱橫斷面測量，容易出現較大的誤差，導致土石方量不準確，進而給施工成本控制和施工作業帶來一定的影響。若將GPS-RTK技術應用于斷面測量中，可以在RTK手薄中輸入設計線形，以便施工人員實時提供渠道縱向、橫向斷面，進而準確設置渠道的樁號到中線的距離，為標準化、合理化的施工作業創造條件。

3、GPS在特殊環境下的應用

3.1密林地區

針對密林地區而言，GPS測量極易受到樹葉遮擋的制約，所以，為了有效的提升GPS測量準確性，將將點位上空密集樹枝去掉，在粗大樹桿上進行架設接收機，在此環節，利用垂球定出地面點位來對天線到點位的高度進行測量，并在固定完成之后實現觀測。但是需要特別注意以下幾個方面的內容：（1）必需確保儀器設備的安全性，做好安全防護管理，有效的避免安裝在樹干上的儀器出現掉落等狀況，因此，能夠通過繩套將天線完成固定，利用繩子將天線吊上去。（2）偏心觀測的過程中，如果地面點位已完成固定，在空中選擇相對應的樹枝則非常的困難，此時則會導致偏心值的出現。如果地面點位是之后選定的，則說明地面點位能夠變動，同時需要在天線吊上去觀測時，應用垂球定出地面定位。（3）全方位分析點位精度的具體要求，若精度的要求相對較低，能夠通過斷面地形測量亦或是圖根控制測量；若精度的要求比較高，則必須在落葉期作業亦或是直接砍掉周圍的樹木，由于儀器架高時對中可能出現較大誤差，因此必須給予高效的解決。

3.2高山區

高山區域，相關視野比較廣闊，所以極易造成接受信號不足的狀況出現。同時此區域就那些作業的時間會產生一定的制約，光滑巖面可能反射信號形成多路徑效應。若要符合水利工程測量標準中點位的需求，并不能將觀測點設置在信號遮擋嚴重的位置。能夠將其時間設置為點位相通視衛星個數較多時，若觀測結構精度較低，則能夠循環觀察并解算。若別點位實在無法觀測，則能夠在接受信號比較的方位實現間接觀測點，通過常規手段對實際點位確定或者設成幾何圖形來對實際點位值解算。

結束語：

總而言之，對我國農田水利工程建設情況予以詳細分析，不難發現復雜的地形條件，多變的氣候條件等因素均會影響工程勘察，導致數據不精確，從而制約水利工程建設難以標準化、合理化的建設。對此，借助科技的力量改變農田水利工程建設現狀，也就是將GPS技術應用于水利工程勘察中，更好地進行控制測量、地形勘察或斷面勘察以及特殊環境下的勘察等，得到精準度較高的勘察數據，為更好的建設水利工程創造條件。

參考文獻：

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