GPS技术在水文测量中的应用探讨论文_张硕彦

GPS技术在水文测量中的应用探讨论文_张硕彦

陕西省延安水文水资源勘测局 陕西省延安市 716000

摘要:随着时代的不断发展,越来越多的水文站得到建设。在水文测量工作中,传统的工作方法已经不适应于新时代的测量工作,工作效率低下、测量效果不明显,给水文测量工作带来了极大的限制。而GPS技术的出现,给水文测量工作带来了新的方法和举措,不仅有效降低测量人员的劳动力,也显著提升了工作水平,保障了水文测量工作的准确性。因此,本文对GPS技术在水文测量中的应用进行分析探讨。

关键词:GPS技术;水文测量;应用

水文测量工作具有工作强度大、工作效率低等特点,如果操作不够规范、缺乏高新设备,很容易导致测量结果不精确,影响水文测量工作的效果。当前,GPS技术得到了快速发展,在测量工程中得到了广泛的应用,提高了水文测量的精确度和工作效率,使经济效益和社会效益得到了最大限度的发挥。

1 GPS测量技术的特点分析

1.1定位精度高

GPS测量技术定位精度高已经得到了大家的的共识,只要人们一说到GPS测量技术,自然而然地就会想到它的定位技术,由此可见GPS定位技术已经深入人心,这也是它比较成功的一点。相关数据表明,GPS测量精度与红外仪的测量精度有一定的可比之处,但是随着测量距离的增加,GPS测量的优越性越加凸显出来。

1.2观测时间短

运用GPS测量技术进行工程测量时,整个过程需要花费的时间比较短。如果是采用布设控制网的方法,在每个控制点上花费的观测时间在30min左右,而如果此时采用快速静态定位法,则观测的时间还可以大大缩短。

1.3操作简单、自动化程度高

GPS测量技术操作简单、自动化程度高的特点已经成为了公认的优势。正是因为GPS测量技术综合了多种现代的高新科技,将其综合应用于GPS测量技术中,才使得它本身的性能更加突出。对于操作GPS测量技术的操作人员,需要负责的内容并不多,操作者只需要安装一下测量仪器、量取测量时所用仪器的高度,然后负责对测量的内容进行数据的采集即可,整个测量工作极其简单。

2 GPS技术水文测量应用现状

在对水文测量的过程中,必须把土质的勘测与水土生态保持形态作为调查的主要了解部分。对水文调查了解的时候,必须水文地理概况进行详细的了解。测量队使用GPS沿着所需要测量的水文地域进行环绕一周。像这样的绕行过程中,GPS系统就能够把绕行过程中的地理位置进行沿途的记录。在绕行过程中,水文地质勘探人员把沿途的水文地质信息与水土、地貌以及勘探地区的植被种植面积与水土流失情况与地势情况进行细致的沿途地质地貌勘探,并进行详细的水文地质地貌情况进行数据的采集与记录。

水文地质勘探人员在对所需要进行勘探的地理位置进行详细的勘探之后,对水文地质勘探地貌数据进行详细的记录与分析。在对数据进行分析之后,得出相应的水文地质情况,并依据情况得出与勘探地质环境相符的勘探方式。把勘探人员实际测量考察得来的勘探图形作为水文测量的基础信息,并在勘探得来的图纸之后,使用GPS技术进行实际的地域的定位与路线勘查,GPS技术的定位功能可以快速的得出所要勘探的水文环境的具体精确的位置确定,GPS对地面上的不平坦的深沟与因水土流失而形成的沟道都具有较强的地势自动识别功能。在使用GPS的过程中,采用GPS位置识别后进行标识的办法进行水文地质的测量,得出精确的测量结果后,进行与实际情况相符的施工布置。

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3 GPS技术在水文测量中的应用

3.1GPS技术在抗洪抢险中的应用

在抗洪抢险的过程中,测量任务较为紧急,通过对GPS技术的应用能够有效对抢险路段进行检测。由于险情较为严峻,传统的水文测量方法无法对抢险情况进行实施监控。而GPS技术能够实时测量大比例的水下地形图,配合相关的程序软件形成现场图像,及时进行分析和比对,作出精确的抗洪抢险报告,对水下的淤泥深度、冲刷坑位置的变化等进行汇报,为抢救人员提供水下抗洪抢险的情况,为防汛指挥部门的工作提供了科学的依据和保障。

3.2GPS技术在江河水道和湖泊地形测量中的应用

对于江河水道地形测量,一般是每五年测量一次,枯水年适当增加测量次数。在对重点江段进行测量的时候,传统测量方法从测量到成图需要两至三年的时间,而利用GPS技术能够大大缩短测量时间,仅需要半年时间就可以测量完毕,也使得水道地形图保持较好的时效性。在对地形复杂的湖泊进行测量的时候,GPS技术能够在G年左右的时间中完成全部的内外业工作,并且形成完整的湖泊水下地形图,为相关部门人员的工作提供科学依据。

3.3GPS技术在大断面测量中的应用

钢尺、经纬仪、全站仪、水准仪等是水文测站大断面测量中经常采用的仪器,钢尺能够实现对测点间距离的丈量,经纬仪和全站仪能够有效确定测点的方位,而水准仪则能够实现对高程的测量。在整个测量过程中,每一种仪器工作都需要配备两名以上工作人员。需要注意的是,在大断面测量中,经常会遇到杂草灌木丛生、水面宽或断面有江心洲等复杂地形环境,利用上述仪器测量难度较大,不能保证测量效率和精度,而应用GPS-RTK实时动态测量技术则能够有效解决上述问题,只需要1位工作人员带上移动站,以测量流程为依据,将断面线输入到移动站内,对测点校核,之后根据GPS导航施测即可。每一个测点都处于断面线之上,相较于传统测量技术来说,不仅测量精度较高,且测点密集数据量大,有效提升了大断面测量质量。

4 GPS技术在测量时应注意的方面

在实际的水文测量工作中,因为水文环境的不同,GPS技术在水文测量时存在的问题也比较多。因为水文环境的含义比较广泛,它不仅可以是水文条件与航道运输的情况,也可以是水流与水力因地形的因素的影响而形成的水流阻力等等。所以目前工作人员都会利用GPS技术的优势来工作,在实际的测量中,有很多客观原因会导致GPS的水文测量工作存在一定的误差。因为水流的速度不是固定不变的,它会随着水流的方向和风的速度、方向的变化而随时变化着。这时GPS在行驶船测量的过程中,会因为风的速度、行驶船在绕行的过程中受到水流的影响,最终获取的测量结果不是那么地精准。有的时候也会因为天气的变化与地表形态的不同,导致GPS测量的信号不佳进而对测量的结果不准确。

导致GPS测量结果不准确的另一个原因,目前众多施工项目在对所需要的河道进行测量时,都会因为风浪的原因受到影响,在测量的过程中有时会碰到多只船在河道移动,这时就会形成水流,最终会干扰GPS的测量结果。另外天气变化与风浪的变动以及江河航道本身的水位升降也是导致对江河航道水文地质环境测量存在误差的原因。

结束语:

综上所述,水文测量是我国水利事业的重要方面,加快其发展对于我国的经济发展具有重要意义。在水文测量中使用GPS技术,可以有效提高测量数据的精确性,这也是当前发展技术中的首选方式。因此,测量人员在进行测量工作时,应该通过对实际情况的分析,准确使用GPS-RTK技术,高效完成数据测量工作。

参考文献:

[1]GPS技术在水文测量中的应用探讨研究[J].张智旺.河南科技.2014(13)

[2]GPS-RTK测量技术在水文测量中的应用[J].黄毅.气象水文海洋仪器.2013(03)

[3]浅谈水文测量中的GPS-RTK测量技术及应用[J].喻婷.民营科技.2016(10)

[4]解析水文测量中GPSRTK测量技术应用[J].吴巍,刘梅群.低碳世界.2015(34)

论文作者:张硕彦

论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期

论文发表时间:2019/5/9

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