GPS在水利工程测量中的应用

GPS在水利工程测量中的应用

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摘要:随着社会的发展,科技水平的不断提升,水利工程的规模不断扩大,水利工程质量的要求也越来越高,GPS技术在我国水利工程建筑中应用越来越广泛,测量技术的发展有效的提升了水利工程的建设速度及精度,对于水利工程的发展具有重要的推动作用。本文就针对GPS技术在水利工程行业的发展现状出发,研究GPS技术在水利工程中的应用特点,提出GPS技术在水利工程中的重要应用,以期对我国水利工程行业的发展有所裨益。

关键词:GPS技术;水利工程测量;应用

引言

目前,GPS技术在水利工程行业中的应用范围逐渐扩大,精准度也在不断提升,在水利工程测量方面具有效率高、准确度高、成本较低等众多优势,有效地分析GPS技术在水利工程测量中的应用特点,加大GPS技术在水利工程测量中的应用范围,对于提升水利工程行业的发展水平具有重要意义。

1、GPS技术在水利工程测量中的优势

1.1开展测量方便快捷

GPS技术也被称为全球定位系统,是一种较为先进的定位技术。现阶段,这一技术在各个领域中的应用也越来越广泛。将其应用于水利水电工程测量当中,能够起到良好的效果。在水利水电工程当中积极的应用GPS测量,能够有效提升测量效率,通过在四等水准控制点上建立基站,以此来提升工作人员的测量效率。

1.2测量精确性较高

GPS测量作为一项先进的定位技术,将其应用于水利水电工程测量工作当中,即使在较为恶劣的天气环境之下进行测量,也能够充分确保测量精度。与此同时,GPS测量在完成测量之后,还能够自行的统计测量结果,进而更加准确的反映测量结果。由此我们不难看出,将这一技术应用于水利水电工程测量当中,能够达到更高的测量精度,这对于水利水电工程的发展来说是极为有利的。

1.3大量节省人力物力

GPS技术测量过程简便,不需要太多的工作人员,此外,在进行水利工程测量时需要测量多个站点,尤其是在测量一些大型河流的时候,这些站点的间距也会加大,这样一来就不利于不同工作点的工作人员的交流和沟通。利用GPS进行水利工程方面的测绘,可以有效解决上述问题,实现不同工作点之间的信息交换工作,方便工作人员的交流。

1.3GPS测量技术受天气影响较小

利用GPS技术进行测量可以在各种天气条件下进行测量,也可以实现全天候测量,大大增加了测量范围。

1.4GPS测量技术可以大大减少测绘时长

GPS系统利用24颗卫星来完成具体的定位导航工作,这24颗卫星发出的信号可以整个世界包含在内,并且其可以在较长的一段时间连续工作,这和传统的测绘方式相比,可以大大减少测量时间。相关研究表明,将GPS应用在水利工程测量当中几秒钟就可以得到所需数据。此外,工作人员通过GPS系统可以随时随地掌握测量过程中发生的情况,并做出相应的补救措施,极大地加强了水利工程的维护工作。

2、GPS在水利工程测量中的应用

2.1GPS平面控制测量技术

GPS平面控制测量技术有效地避免了常规的导线测量的弊端,可以根据测量项目的具体测量要求,实现静态定位、动态定位以及快速定位等功能,相较于传统的测量技术,测量的范围比较广,测量的时间也比较短。具体的,在20千米的测量范围之内,如果使用静态定位,测量的时间大约只需15分钟,比传统的测量技术大大缩短了测量时间,有效地提升了测量效率。

2.2GPS放样测量技术

GPS中放样测量技术的工作原理是借助RTK测量技术根据测量项目的实际测量情况进行相关点的放样以及相关线路放样的操作,在此过程中,工作人员需要注意中点坐标以及各个静态网的坐标点和坐标范围,根据实际坐标点对应的三维坐标进行相应的转换,在将转换后的点输入进GPS流动站中进行后续的测量操作。放样测量技术可以将测量的精确度保证在50毫米之内。在此过程中,测量人员需要注意的是在进行线路放样时,要根据放样的特点进行相关中心线的制作,得出的相关文件参数要输入GPS的流动站接收机中,在此过程中要保证放样点与线路放样中心线的关系,进行合理的规划,在进行现场的放样操作,就可有效地保证放样测量的精确度。

2.3航空摄影外业测量技术

对于水利工程的建筑项目来说,一般都具有建筑规模较大,建筑地的地形复杂多样,线路交错的情况,在具体的测量环节很有可能因为复杂的地形和地面阻碍物影响测量作的顺利进行,如果在测量中因为地形的影响使得受控点布局比较分散,就会在测量环节增加测量的工作量和工作难度,传统的测量技术目前无法克服这一测量障碍。GPS航拍测量技术的应用可以实现航空摄影测量,根据相关的卫星图信号,就可掌握测量点的布局和相关测量技术的要求,规避了传统测量技术的一系列弊端,能够实现短时间对外业测量受控点的采集和记录,在精确度的要求上,也大大超过了传统的测量技术的应用范围,对于一些大型水利工程项目的测量具有重要的应用意义。

2.4在水利测量的内业计算中应用

GPS系统水利工程测量的内业计算主要包括GPS网平差和基线解算。其中,GPS网平差测量工作比较简单,只需在现有的计算机上进行工作,计算出相应的数据,这进一步提高了工作效率。基线解算需要利用GPS系统,现将参数传输到接收信号的设备当中,然后再由其传输到电脑中,电脑会对传输过来的数据进行解算分析,最后对计算出来的数据进行检查和分析,减小误差,使其在误差范围内。

2.5在布网工作中应用

GPS系统水利工程测量的布网工作主要包括节点方式组成、布网方式选择等等。在进行布网连接方式选择这一步骤时一般有3种方案:边式、点式、网式,在实际的工作当中最好选择呈六边形的连接,这样一来,不仅可以增大水利测绘结果的精确度,还可以放大信号源、加强对网点的信号检测,进一步提升接收器的接收信号的性能。针对一些规模较大的水利工程,在实际工作中要休息对网点的布置,增加更多的点,最好选择使其呈网状连接。相关研究表明,利用网式连接得到的信号强度要比其它两种方式更好。

2.6在水下地形测量中应用

在水利工程测量的过程当中,测量难度最大的就是水下地形测量。由于水下地形非常的复杂,再加上作业环境较差,因此就会影响到最终的测量结果。在过去的一段时间里,我们在水下地形测量的过程当中,大多是借助全站仪配合测深仪来进行测量的,不仅无法实现大范围的测量,而且工作量非常大,最终测得的结果也缺乏一定的精准性。在这种情况下,将先进的GPSRTK技术应用于水下地形测量中就显得尤为重要。在实际测量过程当中,主要的应用设备有中海达数字单(双)频测深仪、双频TrimbleGPS5700RTK等等。首先,我们需要将GPS、测深仪以及电脑连接在一起,然后充分的借助导航软件,定位测量船,然后知道其在测量断面上航行,GPS和测深仪将所测得的处理传送到电脑当中经过分析处理之后,生成水下地形图。由此我们不难看出,将GPS测量应用水下地形测量当中,不仅降低了工作难度、提升了测量精准度,而且还为接下来地理信息系统(GIS)的建立打下了良好的基础。

结束语

综上所述,在水利水电工程当中,积极的应用GPS测量,不仅能够在很大程度上提升测量效率以及测量精度,而且还能够有效降低测量成本。基于此,文章针对着重了探讨了GPS测量在水利水电工程中的实际应用,旨在促进我国水利水电工程事业的健康、可持续发展,希望能够起到抛砖引玉的作用。

参考文献

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[2]陈志洪.GPS技术在水利工程测量中应用[J].内蒙古水利,2018(08):48-49.

[3]李孝云.GPS系统在水利工程测量中的应用[J].现代物业(中旬刊),2018(08):81.

[4]孙昌瑜.GPS高程拟合在水利工程测量中的应用[J].水利规划与设计,2018(09):148-151.

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