水利工程中GPS静态测量探讨

1、水利工程中GPS静态测量探讨 水利工程中GPS静态测量探讨 摘要：GPS是全球定位系统的简称，它在水利工程中起着至关重要的作用，可以说没有它水利工程就像鸟儿失去了翅膀。GPS的优点有很多，它具有定位精度高、操作简单和无需通视等特点，在工程的设计施工以及后期的维护都起到了很重要的作用。 关键词：水利工程；GPS；静态测量 中图分类号：TV文献标识码： A 1 GPS技术的开展状况 GPS定位系统是由美国陆海空三军联合所研制的卫星导航系统，因其具有全球性、全天候、连续性和实时性导航地位及定时功能，所以越来越受到各个行业的青睐。GPS的相对测量定位由于精确度高而且使用费用相对较低等特点被引入到水利工

2、程的测量中。这是对水利工程测量的一项重要技术革命。GPS中的相对测量定位是将L1和L2载波相互结合，实现相对观测值的高精度测量。它的根本原理是采用载波相对测量局域差分法。这种方法的大致内容是：在接收机之间求一次差，在接收机和卫星观测历元之间求二次差，通过两次查分计算得出待定基线的长度。GPS中的静态测量主要运用在对地理的测量上，例如地壳变形观测、国家大地测量等。随着科技的不断进步以及GPS技术的不断开展，相信GPS会被运用到更多的领域，为人类的生产生活造福。 2水利工程中GPS测量的特点 首先，水利工程中的GPS测量不需要观测站之间的通视，利用其特有的测量原理就可以完成观测站之间的联系。在没有

3、引入GPS测量技术以前，在对水利工程进行测量时，最大的困难就是观测站之间的通视条件不好，这不仅会影响到测量数据的精确性，而且会影响施工质量。GPS测量技术的应用，使得观测站之间的通视问题得到解决，使得选点工作更加灵活方便。其次，GPS技术的高精确性缩短了观测时间。传统的水利工程观测时间很长，而且观测的数据也具有人为性，这不仅仅在观测上浪费了太多的时间而且在后期数据处理上也会浪费很多的时间。GPS静态相对定位技术的应用大大缩短了观测的时间，而且提高了观测数据的可靠性。 再者，相比于其他观测设备而言，GPS设备在操作上更加简单便捷。GPS设备是一个自动化设备。计算机技术的开展赋予了GPS更加智能的

4、软硬件系统，观测人员只需要将相应的数据输入到GPS设备中，GPS设备就会自动进行测量并且记录和分析所测量出的结果。这就大大缩短了观测和整理数据所需要的时间。 最后，GPS技术可以提供三维坐标，精确性更高。GPS是依赖于卫星进行定位的系统，卫星分布的均匀合理使得GPS在测量精度上更为准确，目前其精确度已经可以满足四等水准的测量要求，而且GPS的准确性定位还可以显示出每个观测站点的三维坐标。 3 GPS在水利工程中的作用 GPS的静态布设模式主要有三种，分别为边连式、点连式和混合式。边连式的意思就是两个或者多个图形相邻之间有一条公共相连的边，优点就是使图形的强度质量高，作业效率能够有效的提高。点连

5、式的意思就是两个或者多个图形之间用一个点进行连接起来，优点就是进展速度快，也能提高作业的效率。不过缺点就是图形的强度较低，连接时比拟麻烦。混合式那么是根据实际的情况，合理的选择几种方式进行搭配使用。优点是既能够保证图形的强度，又能够保证工作的效率，但是在设计的时候较为繁琐，必须根据实际情况而定。水利工程主要是利用边连式进行设计。 3.1矩形边连式测量 在使用矩形测量控制的时候，尤其是在隧道比拟普及的山区，控制线路测量一直都是测量师门的难题，它测量出的精确程度能够直接影响施工的质量。例如，在有些工程中，使用的设备只是单频的静态机，在隧道测量控制中与以前使用的全站仪器相比，效率真的是天差地别。 3

6、.2中点多边形测量 在灌区的测量中，如果只有三台仪器，使用常规模式的边连式静态测量也许会效率低，利用动态测量的话又太麻烦，而且还达不到要求。虽然快速静态的测量可以到达精度要求又能够有效的增加工作效率，但是快速静态测量的繁琐程度导致很多测量工作者不愿意使用，这个时候，使用中点多边形的测量方法较为妥当。 3.3无定向三角锁静态测量 在控制测量长线路时，尤其是在的边长值较大、线路上的点较为稀少时，这个时候选择使用无定向的三角锁网型布设较为适宜，并且效果会非常的好。 4 GPS静态测量在水利工程中的应用 水利工程是民生工程，工程规模一般都比拟大，而且工期很长，技术要求很高，所以在前期的规划设计就需要做

7、的十分严谨，需要大量一手的原始资料。这就要求测绘人员在正式施工之前，要对施工地区的地理环境和水域环境进行观测和调查。在调查过程中，仅仅依赖于传统的作业模式是行不通的，必须要使用现代高科技手段进行观测，GPS也正是在这种情况下被应用到水利工程中的。 4.1平面控制测量：这项测量作业主要依赖于GPS的静态测量技术完成的，控制测量是工程测量中最重要的一个环节，所以在测量时要求测量出的数据具有真实性和可靠性。对平面控制的测量首先采用的是GPS快速静态测量，然后依靠接收天线和数据处理系统对观测数据进行处理，整个测绘过程的位置可以看成是精致的，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标，这样可以提高测绘

8、的精确度。 4.2高程控制测量：高程控制测量是大地控制网的一个重要环节，它所利用的是水准测量方法进行建立。为了提高工程的进度，一般情况下对高程控制的测量选择的是电子水准仪，并且配合专门的条码水准尺进行测量，这种搭配的方式不仅能够节约出更多的人员从事其他的测绘工作，而且能够提高工作效率和测绘的准确性。 4.3水下数据的获取：GPS无法在水下直接进行观测，但可以通过选取参照物进行观测以及收集水下数据。例如将接收机安装在所要测绘的地域，另一部接收机安装在船舶上，通过两点之间的对接，观察和测量该地域的水域环境。同时结合PTK所测量的平面坐标，完成水下地形的测量任务。 5提高水利工程GPS静态技术的措施

9、 5.1端正态度，减少人为因素误差 水利工程测量在水利工程中占有很重要的地位，测量的精确度直接关系着工程的平安性，误差太多，会造成不可预料的损失。因此，从事水利测量工作的技术人员一定要有强烈的责任心，端正的工作态度，减少人为因素造成的误差或失误，提高测量的精度，保证工程的顺利完工。 5.2要加强培训，提高技术人员素质 第一，对GPS技术的工作原理、机器构造、具体操作进行详细讲解，使技术人员对GPS技术熟练操作。第二，加强技术人员心理素质培训，提高GPS技术在水利工程测量中的质量。第三，详细讲解在操作过程中出现的一些问题及处理方案，增强技术人员在实际操作过程中能够自如应对，减少失误率和过失率。 5.3加强宣传，提高GPS技术在水利工程测量的运用空间 GPS技术是一种精度比拟高的测量技术，采用的是全球定位系统，提高了测量的精确度和效率。因此，应大大提高GPS技术在水利工程测量中的运用空间，提高其知名度扩大其在水利工程测量上的运用。 结束语 GPS与以往的测量方法相比有很大的优越之处，具有明显的社会效益和经济效益。它的测量具有连续性、准确性、整体性，作业时不受天气的影响，能够在恶劣艰难的环境下完成工作。非常适合在那种环境破坏严重、施工条件苛刻