水利工程中GPS靜態(tài)測量探討

1、水利工程中GPS靜態(tài)測量探討 水利工程中GPS靜態(tài)測量探討 摘要：GPS是全球定位系統(tǒng)的簡稱，它在水利工程中起著至關(guān)重要的作用，可以說沒有它水利工程就像鳥兒失去了翅膀。GPS的優(yōu)點有很多，它具有定位精度高、操作簡單和無需通視等特點，在工程的設(shè)計施工以及后期的維護(hù)都起到了很重要的作用。 關(guān)鍵詞：水利工程；GPS；靜態(tài)測量 中圖分類號：TV文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 1 GPS技術(shù)的開展?fàn)顩r GPS定位系統(tǒng)是由美國陸海空三軍聯(lián)合所研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，因其具有全球性、全天候、連續(xù)性和實時性導(dǎo)航地位及定時功能，所以越來越受到各個行業(yè)的青睞。GPS的相對測量定位由于精確度高而且使用費用相對較低等特點被引入到水利工

2、程的測量中。這是對水利工程測量的一項重要技術(shù)革命。GPS中的相對測量定位是將L1和L2載波相互結(jié)合，實現(xiàn)相對觀測值的高精度測量。它的根本原理是采用載波相對測量局域差分法。這種方法的大致內(nèi)容是：在接收機(jī)之間求一次差，在接收機(jī)和衛(wèi)星觀測歷元之間求二次差，通過兩次查分計算得出待定基線的長度。GPS中的靜態(tài)測量主要運用在對地理的測量上，例如地殼變形觀測、國家大地測量等。隨著科技的不斷進(jìn)步以及GPS技術(shù)的不斷開展，相信GPS會被運用到更多的領(lǐng)域，為人類的生產(chǎn)生活造福。 2水利工程中GPS測量的特點 首先，水利工程中的GPS測量不需要觀測站之間的通視，利用其特有的測量原理就可以完成觀測站之間的聯(lián)系。在沒有

3、引入GPS測量技術(shù)以前，在對水利工程進(jìn)行測量時，最大的困難就是觀測站之間的通視條件不好，這不僅會影響到測量數(shù)據(jù)的精確性，而且會影響施工質(zhì)量。GPS測量技術(shù)的應(yīng)用，使得觀測站之間的通視問題得到解決，使得選點工作更加靈活方便。其次，GPS技術(shù)的高精確性縮短了觀測時間。傳統(tǒng)的水利工程觀測時間很長，而且觀測的數(shù)據(jù)也具有人為性，這不僅僅在觀測上浪費了太多的時間而且在后期數(shù)據(jù)處理上也會浪費很多的時間。GPS靜態(tài)相對定位技術(shù)的應(yīng)用大大縮短了觀測的時間，而且提高了觀測數(shù)據(jù)的可靠性。 再者，相比于其他觀測設(shè)備而言，GPS設(shè)備在操作上更加簡單便捷。GPS設(shè)備是一個自動化設(shè)備。計算機(jī)技術(shù)的開展賦予了GPS更加智能的

4、軟硬件系統(tǒng)，觀測人員只需要將相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入到GPS設(shè)備中，GPS設(shè)備就會自動進(jìn)行測量并且記錄和分析所測量出的結(jié)果。這就大大縮短了觀測和整理數(shù)據(jù)所需要的時間。 最后，GPS技術(shù)可以提供三維坐標(biāo)，精確性更高。GPS是依賴于衛(wèi)星進(jìn)行定位的系統(tǒng)，衛(wèi)星分布的均勻合理使得GPS在測量精度上更為準(zhǔn)確，目前其精確度已經(jīng)可以滿足四等水準(zhǔn)的測量要求，而且GPS的準(zhǔn)確性定位還可以顯示出每個觀測站點的三維坐標(biāo)。 3 GPS在水利工程中的作用 GPS的靜態(tài)布設(shè)模式主要有三種，分別為邊連式、點連式和混合式。邊連式的意思就是兩個或者多個圖形相鄰之間有一條公共相連的邊，優(yōu)點就是使圖形的強(qiáng)度質(zhì)量高，作業(yè)效率能夠有效的提高。點連

5、式的意思就是兩個或者多個圖形之間用一個點進(jìn)行連接起來，優(yōu)點就是進(jìn)展速度快，也能提高作業(yè)的效率。不過缺點就是圖形的強(qiáng)度較低，連接時比擬麻煩。混合式那么是根據(jù)實際的情況，合理的選擇幾種方式進(jìn)行搭配使用。優(yōu)點是既能夠保證圖形的強(qiáng)度，又能夠保證工作的效率，但是在設(shè)計的時候較為繁瑣，必須根據(jù)實際情況而定。水利工程主要是利用邊連式進(jìn)行設(shè)計。 3.1矩形邊連式測量 在使用矩形測量控制的時候，尤其是在隧道比擬普及的山區(qū)，控制線路測量一直都是測量師門的難題，它測量出的精確程度能夠直接影響施工的質(zhì)量。例如，在有些工程中，使用的設(shè)備只是單頻的靜態(tài)機(jī)，在隧道測量控制中與以前使用的全站儀器相比，效率真的是天差地別。 3

6、.2中點多邊形測量 在灌區(qū)的測量中，如果只有三臺儀器，使用常規(guī)模式的邊連式靜態(tài)測量也許會效率低，利用動態(tài)測量的話又太麻煩，而且還達(dá)不到要求。雖然快速靜態(tài)的測量可以到達(dá)精度要求又能夠有效的增加工作效率，但是快速靜態(tài)測量的繁瑣程度導(dǎo)致很多測量工作者不愿意使用，這個時候，使用中點多邊形的測量方法較為妥當(dāng)。 3.3無定向三角鎖靜態(tài)測量 在控制測量長線路時，尤其是在的邊長值較大、線路上的點較為稀少時，這個時候選擇使用無定向的三角鎖網(wǎng)型布設(shè)較為適宜，并且效果會非常的好。 4 GPS靜態(tài)測量在水利工程中的應(yīng)用 水利工程是民生工程，工程規(guī)模一般都比擬大，而且工期很長，技術(shù)要求很高，所以在前期的規(guī)劃設(shè)計就需要做

7、的十分嚴(yán)謹(jǐn)，需要大量一手的原始資料。這就要求測繪人員在正式施工之前，要對施工地區(qū)的地理環(huán)境和水域環(huán)境進(jìn)行觀測和調(diào)查。在調(diào)查過程中，僅僅依賴于傳統(tǒng)的作業(yè)模式是行不通的，必須要使用現(xiàn)代高科技手段進(jìn)行觀測，GPS也正是在這種情況下被應(yīng)用到水利工程中的。 4.1平面控制測量：這項測量作業(yè)主要依賴于GPS的靜態(tài)測量技術(shù)完成的，控制測量是工程測量中最重要的一個環(huán)節(jié)，所以在測量時要求測量出的數(shù)據(jù)具有真實性和可靠性。對平面控制的測量首先采用的是GPS快速靜態(tài)測量，然后依靠接收天線和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，整個測繪過程的位置可以看成是精致的，通過接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的變化來求得待定點的坐標(biāo)，這樣可以提高測繪

8、的精確度。 4.2高程控制測量：高程控制測量是大地控制網(wǎng)的一個重要環(huán)節(jié)，它所利用的是水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行建立。為了提高工程的進(jìn)度，一般情況下對高程控制的測量選擇的是電子水準(zhǔn)儀，并且配合專門的條碼水準(zhǔn)尺進(jìn)行測量，這種搭配的方式不僅能夠節(jié)約出更多的人員從事其他的測繪工作，而且能夠提高工作效率和測繪的準(zhǔn)確性。 4.3水下數(shù)據(jù)的獲取：GPS無法在水下直接進(jìn)行觀測，但可以通過選取參照物進(jìn)行觀測以及收集水下數(shù)據(jù)。例如將接收機(jī)安裝在所要測繪的地域，另一部接收機(jī)安裝在船舶上，通過兩點之間的對接，觀察和測量該地域的水域環(huán)境。同時結(jié)合PTK所測量的平面坐標(biāo)，完成水下地形的測量任務(wù)。 5提高水利工程GPS靜態(tài)技術(shù)的措施

9、 5.1端正態(tài)度，減少人為因素誤差 水利工程測量在水利工程中占有很重要的地位，測量的精確度直接關(guān)系著工程的平安性，誤差太多，會造成不可預(yù)料的損失。因此，從事水利測量工作的技術(shù)人員一定要有強(qiáng)烈的責(zé)任心，端正的工作態(tài)度，減少人為因素造成的誤差或失誤，提高測量的精度，保證工程的順利完工。 5.2要加強(qiáng)培訓(xùn)，提高技術(shù)人員素質(zhì) 第一，對GPS技術(shù)的工作原理、機(jī)器構(gòu)造、具體操作進(jìn)行詳細(xì)講解，使技術(shù)人員對GPS技術(shù)熟練操作。第二，加強(qiáng)技術(shù)人員心理素質(zhì)培訓(xùn)，提高GPS技術(shù)在水利工程測量中的質(zhì)量。第三，詳細(xì)講解在操作過程中出現(xiàn)的一些問題及處理方案，增強(qiáng)技術(shù)人員在實際操作過程中能夠自如應(yīng)對，減少失誤率和過失率。 5.3加強(qiáng)宣傳，提高GPS技術(shù)在水利工程測量的運用空間 GPS技術(shù)是一種精度比擬高的測量技術(shù)，采用的是全球定位系統(tǒng)，提高了測量的精確度和效率。因此，應(yīng)大大提高GPS技術(shù)在水利工程測量中的運用空間，提高其知名度擴(kuò)大其在水利工程測量上的運用。 結(jié)束語 GPS與以往的測量方法相比有很大的優(yōu)越之處，具有明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。它的測量具有連續(xù)性、準(zhǔn)確性、整體性，作業(yè)時不受天氣的影響，能夠在惡劣艱難的環(huán)境下完成工作。非常適合在那種環(huán)境破壞嚴(yán)重、施工條件苛刻