水利工程中GPS測繪新技術的發展及作用

劉明星

摘要：隨著社會經濟科學技術度的發展，水利工程也緊隨其后的不斷進步。而水利工程是需要進行大量測繪的工程，GPS測繪技術讓原本繁雜的水利工程測繪難題得到了解決，水利工程的GPS測繪技術在水利工程大范圍的利用。這種技術讓水利工程測繪變得更為輕松的同時還讓水利工程原本的成本降低了不少。本文主要探討水利工程中 GPS 測繪新技術的發展及其作用。

關鍵詞：水利工程；GPS測繪新技術；發展作用

一、GPS測繪技術工作原理

GPS測繪技術具備的準確性高效性都是以往測繪技術所不能相提并論的，GPS測繪技術需要提前找準定點然后逐步安裝，可以直接監控到所有的可見衛星，然后通過無線的方式將得到的各種信息數據進行傳輸轉移，借助數據鏈這個載體再將信息移動到對應的網站。而網站則可以通過定點的方法，借助無線的方式對衛星傳遞而來的大量數據信息進行歸納，然后對這些信息數據進行分析計算，最終可以得到兩站的地理方位。水利工程測繪工作最主要的部分就是大壩施工的測繪工作，其測繪的主要幾點有大壩壩身的平面測繪、壩身細部放羊測繪、壩身高程測繪、大壩軸線定位測繪以及溢洪道測繪等方面。傳統工程測量方法弊端較大，無法滿足水利工程項目的需求，為了保證水利工程項目的順利進行，對水利工程項目的測繪方法進行改革是現階段最主要的問題，而GPS 測繪技術完美的解決了這個問題。

二、水利工程中 GPS 測繪技術的優點

在新時期水利工程建設中，GPS 測繪技術有著許多過去落后的測繪技術所沒有的優點。首先 GPS 測繪技術的定位精確度很高，采用的載波相位時分差技術的定位精確之細微可以只有1～2cm，探測儀的精度只有 5cm+0.4%。而且使用 GPS 測繪技術觀察站間不需要通視，在傳統的測繪手段中一定要維持觀測站間較好的通視環境，但 GPS 測繪技術就可以忽略這個條件，為水利工程提供方便。GPS 測繪新技術還有全程監控、操作方便的特點，只要將 GPS 和電腦相連，開機就可以使用，不用后視和架設儀器就能進行實時的全程監控定位。對于天氣，GPS 測繪技術也沒有特別的要求，哪怕在天氣惡劣的條件下也可以順利工作。在圖測方面，GPS 測繪擁有高度的自動化成圖功能，配套的處理數據軟件可以自動成圖進行計算、測算包括各層間的方量和面積、各斷面未拋量和總拋量。最后，GPS 測繪新技術的水深測繪與平面定位完全同步，不用再進行水位的測定。在過去的水深測繪中水深測繪和平面定位是分開的，平面的位置和測深沒有同步，且受浪潮的影響比較大，觀測時和水尺觀測的情況不一樣。而 GPS 測繪技術沒有驗潮測深法就可以解決上面的問題，不用進行觀潮與修正水位情況，測繪不受潮水的影響。

三、測繪新技術在水利工程中的應用

GPS 在水利工程中的應用水利工程一般選址于深山溝壑之中，對測量來說，地形復雜，地表植被覆蓋較多，通視條件較差，國家控制點稀少，光學儀器控制測量難度較大，利用 GPS 就能較好地解決這些問題，因為 GPS 接收機不受地形條件、氣候、時間的限制和影響，能夠及時準確地完成控制測量和其它定位工作，能大幅度減少或者免做像控點，減少測繪工作量，提高效率。水利施工測量的根本任務是點位的測設， 其基本工作是已知長度、角、高程的測設，施工測量對地形圖精度和放樣的精度要求較高。因此大中型水利工程都要在施工區域內布設施工控制網，以網內控制點為基礎進行由整體到局部的施工放樣，使用GPS可以大量減少施工控制網中的中間過渡控制點。在測設水工建筑物中，如果使用已包含有設計建筑物的數字地圖，配合全站儀，測設某一點時只需用鼠標點定數字地圖上的設計點就能得到該點的三維坐標，然后根據全站儀上的坐標顯示，指揮棱鏡移動直至坐標顯示與設計點一致，就完成了該點的放樣。從這一過程不難看出，應用數字地圖施工放樣，省去了從圖紙上量取測設點的坐標等數值的過程既減少了工作量，又避免了產生人為誤差。在操作中，數字地圖自動完成測設點數值的運算提取，由計算機控制全站儀等儀器，自動完成放樣工作。

這樣的工作方式，具有快速準確和避免人為誤差影響，提高放樣精度和效率等特點。

2.GIS 技術在水利工程中的應用

在大型的水利水電工程建設方面，遙感技術可以快速經濟和客觀地為大型水利水電工程選址提供所需要的地理、地質、環境以及人文等各類信息，從而提高工作的效率和質量。 GIS 是水利水電工程選址、規劃乃至設計、施工管理中十分重要的分析工具，例如移民安置地環

境容量調查、調水工程選線及環境影響評價、梯級開發的淹沒調查、水庫高水位運行的淹沒調查、大中型水利工程的環境影響評價、防洪規劃、大型水利水電工程抗震安全、河道管理、大型水利水電工程物料貯運管理、蓄滯洪區規劃與建設等等。

3.“三 S”技術在水利工程中的應用

RS 遙感技術 GPS 技術與 GIS 的結合使測繪功能更加強大 。 通過衛星遙感技術監測流域內情況， 結合 GIS 數據庫形成實時監控系統，地理信息系統可以通過歷史資料和有效的數字模型對區域內水資源數量、質量、供需預測分析、水土保持等方面進行及時的地質山洪災害監測、預報和推測。“三 S” 技術集成為水資源普查流域規劃提供科學依據水資源普查、流域規劃是水利建設的前提，它不僅提供流域地表及其環境的幾何信息，而且能給出空間位置，根據需要建立水利建設地理信息系統，對水利建設所需的各種數據進行系統的輸入分析和處理，從而得到當地水資源的詳盡資料在此基礎上建設者和決策者可進行較為科學的更具有指導意義的流域規劃。

四、結束語

GPS 測繪技術的出現，改變了傳統水利工程作業的方法與理念，提高了測繪的精度和效率。尤其實時動態定位，即 RTK 技術在水利測繪中的應用成效更是讓人感到驚喜。要知道，水利工程中的測繪質量對工程建設的影響非常大，落后的測繪技術將會阻礙水利事業的發展，還會增加不必要的成本。所以在新時期水利工程中加強對于 GPS 測繪技術的研究，對改善當前測繪工作的質量，降低工程的造價成本，增加水利工程建設的經濟效益與社會效益很有幫助。

參考文獻：

[1]劉遠征，錢學智，孫瑞.水利工程中GPS測繪新技術的發展及作用[J].西部資源，2018（02）：154+158.

（作者單位：哈爾濱海航地理信息工程有限公司）