水利水电工程测量中应用 GPS 测量技术的分析

1 GPS 测量技术概述

GPS 即是指全球定位系统，是能够在海、陆、空三个方面进行实时定位和导航，一般情况下，是由空间星座、地面控制以及用户设备几个方面构成。随着经济的不断发展，GPS 测量技术被广泛的运用到多个方面，例如交通、野外考察、军事以及工程测量等等，大大的促进了这些领域的发展，而这是由于GPS 测量技术的优点所决定的，将GPS 测量技术运用于多个领域中，能够为所开展的活动，更加迅速和精确的提供三维坐标信息，其自动化、效率以及准确度都较高。将GPS 与现阶段的其他通信技术进行结合施工，能够有效的提升其应用的范围，并获得更好的结果。因此，将GPS 测量技术运用于水利水电工程的测量工作中，具有较为重要的意义。

2 GPS 测量技术应用于水利水电工程测量中的优势

（1）GPS 测量技术应用于水利水电工程测量，通过设立四等水准精确点以上的基站和携带流动站，显著提高测量速度和效率，几秒内即可获取精确位置数据。（2）GPS 测量技术在水利水电工程测量中受天气影响小，数据准确性高，提升了测量结果的准确性和可靠性。（3）相较于传统方法，GPS 测量技术减少了水利水电工程测量受自然因素（如地形、气候）的影响，降低了测量工作量和成本。

3 GPS 测量技术在水利水电工程测量中的应用

3.1 GPS 测量技术在水利水电工程变形监测中的应用

变形监测主要是对不同观测周期之间变形敏感部位和观测点的变形信息进行监测的工作，当变形在合理范围内时，属于正常现象，而当变形超出了合理范围，则属于异常现象，会对建筑物安全造成严重威胁，从而使建筑物正常使用受到影响，给人们日常生活造成影响。变形观测通常要求其精确度达到亚毫米至毫米之间，常规监测技术主要以水准测量方式实行沉降监测，期间需根据水利水电工程允许变形值的大小和目的，使用三角测量法对地基整体的倾斜和位移进行监测。而对点的变形值主要使用测距仪、经纬仪、水准仪、全站仪等常规测量仪器进行测定，其具有适用于各种环境、各种监测精确度要求、各种形式变形体，能够得出绝对变形信息和变形形态的优点；但与此同时，上述仪器还具有布点局限于地形条件、外业工作繁重、观测时间较长、无法实现全自动化监测的缺点。而在 GPS出现并应用于水利水电工程变形监测后，其可实现全自动化采集、变性分析和处理数据的目的。

3.2 GPS 测量技术在水利水电工程外业测量中的应用

在进行水利水电工程测量的过程中，外业工作是一个非常重要的环节，将GPS 测量技术运用于水利水电工程外业测量中，合理的进行选点，能够确保水利水电工程的质量。具体来说，在进行选点之前，应该对水利水电工程中的实际情况进行仔细的了解和分析，然后运用GPS 测量技术进行观测，在这个过程中，应该做好无线安置工作，将天线安装在适当的位置，确保选点的合理性。

3.3 GPS 测量技术在水利水电工程渠道管线测量中的应用

渠道是线状引水工程，它包括渠首、渠道、渡槽、倒虹吸、涵洞、节制分水闸、桥等一系列配套建筑物。渠道测量要把这些建筑物的中心线位置和特征高程按一定的标准实测出来，为渠道设计提供充分的测量资料。渠道测量的目的，是在地面上沿选定中心线及其两侧测出纵、横断面，并绘制成图，以便在图上绘出设计线；然后，计算工程量，编制概算或预算，作为方案比较或施工的依据。渠道工程的勘察放线，是与工程设计密切相关的。只有在现场放线位置合适、测量数据准确的基础上才能因地制宜的做出经济合理的工程设计来。

3.4 GPS 测量技术在水利水电工程数据分析处理中的应用

在进行水利水电工程测量的过程中，在获得相应的数据以后，需要对其进行分析处理，将所获得的实际数据，根据实际需求对其进行筛选和分类，剔除其中不需要的信息，其次再进行平差计算，确定同一基线边的同步观测数值和平差结果，确保计算的准确性，然后，需要将获得的GPS 网和坐标系统进行有效的转换，从而获得需要的数据信息。

3.5 GPS 测量技术在水利水电工程滑坡体测量中的应用

在测量作业中，一般情况下最少要用4 台精度高且全自动的GPS 信号接收机来同步进行观测，在观测过程中，尽量确保卫星保持在一个良好的状态下。其中PDOP 值通常低于4，在数据处理上，则用中海达HGO 数据处理软件包(中文版)软件来进行基线向量的解算。在每一期所获得的观测数据，均应通过自由网来实施平差处理，同时还应对其实施相应的比较，接着对基准点相对位移进行考察，察看其是否在测量精度范围内。在每一期的计算结果中，其自身的GPS 监测点所产生的点位误差应满足设计精度的需求，以便于准确掌握滑坡体和地表各个GPS 点的实际位移量。

4 提高GPS 测量精度的措施

4.1 提高精度的要求

在选择基准站位置的时候，要尽量挑高的地方，基准站对天线进行发射的高度也要给适当提上去；在联测的控制点这一块上，最好去寻找已建成的国家高等级三角点、GPS 点以及在一个控制网内经过统一平差的 GPS点，在数量要尽可能多一点；测设根据卫星星历预报要选择有着较多卫星数量、几何图形无较大的强度以及有着较好分布的时间段来进行；在观测时间上，将每个测设点时间给进行适当延长，以此来使得测出的数据是稳定的，同时尽可能去保持流动站天线呈垂直状态；把控制流动站的作业半径不超过10km，能够用定向天线将作业距离提上去，信号能够在定向天线的作用向下在某一方向进行集中，这样，在方向上天线是正确的话，就能够将作业距离显著提高；当然也能够采用电台中继站，即在恰当的距离上添加一台中继站电台，其一边将自基准站发射来的数据进行接受的时候也进行发射，也能够将作业距离显著提高；在点量上，供电电瓶务必要足够；对转换参数进行求取时，要对各控制点的坐标进行严格检查，同时对坐标转换栏的V 残差值和H 残差进行严格检查，看其数值有没有超过规定的范围内。

4.2 了解其局限性

虽然 GPS 测量由局限性，但是其主要的局限是源于整个 GPS 系统。GPS 所依靠的就是对两万多公里高空的卫星发射来的无线电信号进行接受。相对而言，这些信号弱且频率高，穿透性不好可能阻挡GPS 接收机和卫星间视线的障碍物。实际上，存在于卫星与GPS 接收机间路径上的任一物体，都不利于系统操作。如：房屋，对卫星信号会进行完全屏蔽。因此，不能在室内使用 GPS。一样的原因，在水下以及隧道也不能使用 GPS。部分的物体会对部分信号进行反射、折射和阻挡，如：树木，在树林茂密的地区很难会接受到GPS 信号。树林中有些时候，在拥有着足够的信号时，能够对位置进行大概计算，但是信号清晰达不到精准的厘米定位。

5 结束语

综上所述，水利水电工程的施工质量关注社会的发展，而水利水电工程测量结果的准确性是影响水利水电工程施工质量的重要依据。对此，应该重视GPS 测量技术在水利水电工程测量中的应用，提升水利水电工程测量的准确性和可靠性。

参考文献

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