摘要：水利工程在我国属重要国家建设工程，同时在实践作业当中，又兼具测量工作复杂、测量任务繁重等困难，对相关人员而言是一项精力消耗、财力消耗、物力消耗都较为繁重的工作，而将GPS技术运用于水利测量工程则是聪明便捷的选择，能在原本测量基础上提升几倍的工作效率，对比传统测量而言，有着莫大的优势。本文将对GPS技术在水利测量工程中的各方面运用进行详细的阐述、说明与分析，为类似的工程建设以及同行提供一定的工作经验和参考思路。
关键词：水利工程；工程测量；GPS技术
随着我国各方面软实力与经济实力的明显提升与增长，GPS定位技术在各行各业均发挥了至关重要的作用，并且还具有莫大的潜力。GPS技术以其特有的高精度以及高度自动化的特点早先便引起各行测量工作者的关注并受到青睐，水利工程也不例外。水利工程作为国家重点建设工程，在各方面影响到人民生活、社会经济的发展与推进，提升测量工程效率也就成为一件值得一提的大事，GPS可谓测量工程作业中的重要法宝。
1 GPS技术分析
1.1 GPS技术定位模式
由宇宙中空间卫星、可见监控站、GPS人工用户设备构成的GPS全球定位系统测量精度远远高于传统常规测量方式。目前而言，GPS的定位作业模式大致只有一种，即静态相对定位。它的工作原理为，GPS接收机准备至少两台或以上，分别置放于工程需要的待定施工点上，同步观测同一组卫星一小时到两小时或更长的时间，再由观测得出的结果进行数据分析与处理，计算它们之间的基线向量，由静态定位（单频或是双频）即可得到所需基线向量解精度[1]。
1.2GPS技术应用优点
在现今世界大环境影响下，根据所需工程作业内容，GPS的应用理论、测量方式、相关设备不断向前推进与完善发展，GPS全球定位技术、GPS自身测量技术愈发完善，功能日趋成熟，在原本的优势之下，操作愈发简单便捷、设备造价愈发低廉、功能愈发实用自动等特点。可以说使大范围内（包括山区测量、海域测量等等），原本以测角、测距、测水准等方式为主要工作的测量绘制地面定位技术发生了前所未有的革命性变革。
总的来看，GPS技术应用优点如下：（1）大大缩减观测所需时间。利用静态相对定位模式，根据所需内容数据的大小不同从而所需要的时间也不同，但常规下大致约一小时到三小时不等。（2）简单便捷的GPS操作方式。与过去相比，完全解决了设备笨重、操作程序复杂等困难，绝对有效地减轻了相关工作人员的工作劳动强度。
2水利工程测量分析
2.1水利工程测量工作概述
我们应当了解到，水利工程测量的首要目的是将理想中勾画的建筑物、构筑物的蓝图从图纸的平面概念里抽离，成为现实意义的位置和高程。并且能够按照设计师图纸中标注的要求，以其为实践作业的重要依据，计算正确合理的精度实施至工地当中。
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主要内容大致如下：（1）建立合理的施工控制网；（2）在工程建设的实地之上标定好蓝图中已经完成设计的构筑物、建筑物平面概念位置和高程规定，这一过程被称为施工放样；（3）当全部施工结束后（即竣工）对完成的构筑物等建筑进行合理的竣工测量，通过计算依据变形观测检查施工的实际质量。
2.2水利工程测量工作的基础。这里我们进行简单的复述，它大概包括：（1）对已知的直线长度进行测设。（2）对已知的水平角进行测设。（3）对全站仪水平距离进行测设。（4）测设相关工程坡度线。（5）测设相关圆曲线主点。
在传统测量工程当中，我们常用的方法包括但不限于：运用极坐标的计算方法（根据坐标反算公式）、内插法分析、三次样条曲线拟合的计算方法、运用直角坐标的计算方法（纵横坐标之差的计算）、多项式曲线拟合的计算方法、运用角度交会的计算方法等等对主要要素进行计算。综合来看，也就是数学模型和高程拟合数学模型[2]。
3 GPS技术在水利工程测量中的具体应用
3.1水利测量工程中的水下地形分析
GPS测量技术优势决定其能够在外围气候因素影响严重且恶劣，传统的水利测量方式无法进行的条件下测量大面积的水下地形，并且能够得出精准的数据参数。在传统水利测量方法中，我们所使用的是全站仪、三杆分度仪、六分仪、测深仪等多种设备进行配合。可在实践作业中，我们所了解到水下地形往往十分复杂，现有条件也无法看得清楚，直接将测量难度拔高层次。而GPS在此情况下却可有效运用，在数据经过计算核查处理之后，能够发现测量精度也有所不同，数据更加精确。正是由于GPS测量技术在水利测量工程中的运用，才能够在人力、财力、物力等多方面都得到提升和改善。
3.2实例应用
在实例中的具体应用可以通过以下进行参考：（1）控制点的多方面加密。在水利测量工程的具体操作控制测量中，所需的数据要求精度十分重要，而施工地形、各种环境因素的影响导致的复杂条件决定了施工注定消耗巨大的财力、人力、物力。而GPS技术运用水利工程测量所使用的GPS辅助加密控制点，只需要全站仪在所需范围内进行提前布置足够使用的控制点（一般为三到五个）就能够完成控制点布置，而且不需要传统水利测量工程中的对望步骤即可完成最首要初步的数据校准。（2）有关实时动态的测量在正确合理地段设置基准点，以基准点为标准设置GPS接收器，即可达到对实践作业现场进行实时监测的目的，能够更好的使工作人员了解到实地状况。与此同时，运用GPS技术特有的优势，将在监测过程中得到的信息及时传输至流动站，计算其精准的三维坐标。（3）对GIS地物数据的采集在水利方面的施工过程中是必不可少的步骤，举例如文物在沉入水底后需要完成的就地保护或是范围内新建、改建的其他重要公共设施。使用传统水利测量工程所运用的方式，控制效率低下几乎是可预见的结果。而将GPS引用至水利测量工程当中，就可以在最短的所需时间范围内，使用最少的人力物力达到精准控制目的。
4 GPS技术在水利工程测量中具体应用的关键
4.1GPS技术在水利测量工程中所需操作要求
由于GPS自身技术特点，操作内容相对简单便捷，也就降低了对于相关施工人员的技术要求。但同时要注意各种测量具体信息的细节，以免影响到GPS接收器的接收效果[3]。
4.2尽可能对测量流程进行简化
在本文中，我们多次提到水利工程测量环境的复杂性、困难性以及传统测量方式不可避免的通视困难，而GPS的自动化操作解决了这些困难，但工作人员要做到及时接受，尽可能减少其他各方面信号造成的数据影响。
4.3对平面控制网的测设
尽可能科学建设GPS的网点图形结构，否则会影响到卫星信号的顺利接受，进而影响结果数据的精确度。
4.4观测时间
观测时间的正确选择，也有绝对性的因素影响结果数据的准确精度。
最后，我们能看到GPS控制网在水利测量工程中的种种优势，如最大化提高作业效率，又对生态环境的保护、人力财力的减少有着极大的意义；在速度方面、质量方面、操作方面、各种意外因素（如气候气象）的即时适应能力方面，GPS卫星定位技术与传统测量工程技术比较而言，其无可代替的选择与应用、使用价值均可见一斑。在大数据背景之下，科技、经济、建筑事业的迅速发展，致使传统测量技术无法达到现代水利测量工程的理想要求，而GPS定位系统、GPS定位技术的引用正好取代前者发挥重要作用，其可为水利测量工作提供强有力的支持。
参考文献
[1]唐文学,范传辉,曹久立.GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用[J].西部资源,2018,02:138-139.
[2]刘远征,钱学智,孙瑞.水利工程中GPS测绘新技术的发展及作用[J].西部资源,2018,02:154+158.
[3]于思博.基于GPS高程测量技术在水利工程测量中的有效应用分析[J].黑龙江水利科技,2018,4610:134-135.
论文作者:杨忠凯
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/15
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