三原县水利工作队 陕西咸阳 712000
摘要：随着GPS技术在全世界范围内的迅猛发展，其广泛应用在水利测绘、土木建造、环境改造等多个方面。GPS简称就是全球定位系统，其具有操作简单、精准度高、不受外界环境等自然因素与通视条件的影响，在其工作的领域发挥着重要的推动作用。水利测绘作为GPS技术在平面控制方面的巨大应用，正在蓬勃发展与进步。大量的实践数据表明，GPS相对定位系统技术能在极其微小的量级精度上获得所测量的三维相对坐标。本论文以GPS在三原县的冯村水库中的清河、浊河水域中的测绘工作为例具体的讲述一下水利测绘中GPS控制测量的应用。
关键词：水利测绘；GPS；控制测量
GPS作为先进的全球定位系统，在水利测绘方面发挥着极为重要的作用。我们在清河与浊河水域的水利测绘工作的圆满完成不仅依赖于对当地地理环境的仔细勘测，更为重要的是运用了GPS全球定位系统。GPS全球定位系统在三原县的冯村水库中的清河、浊河水域中的水利测绘工作发挥了重要的推动作用。
一、GPS简介
（一）GPS系统简介：
空间部分、地面控制部分和用户设备部分作为GPS测量系统的三大组成部分。空间部分指的就是GPS卫星星座，具体由颗24卫星构成。其中21颗卫星为常用卫星，3颗卫星为备用卫星。24颗卫星共分布在6个星际轨道面上，每个轨道面上都均匀分布着4颗卫星，距离地球表面的平均距离为20200km。这样布置的优点就在于地球上任何时间、任何地点至少能同时观察到4颗卫星。24颗卫星绕地球一周需11个小时，实现了对全球的监控与测量。地面监控系统由5个分布在全球范围内的地面站构成，具体包括了卫星监测站、主控站和信息注入站。我们的清河、浊河水域的测量工作只用到了三颗卫星和一地面个监测站就实现了很好的测量结果。
（二）GPS的工作原理：
GPS的具体工作原理就是利用三个以上卫星的已知空问位置，利用空间距离交会法，求得地面接收点的位置。但为了减少系统运行中的误差，我们在实际工作中常用4颗卫星进行检测。通过在同一时刻接收到三个不同的卫星之间的距离，计算出测量点的位置。
（三）GPS测量的误差来源：
众所周知，GPS通过接收卫星发送来的信息最终确定接收站的三维坐标，过程中的每一个步骤都可能出现误差。GPS信号的自身误差、GPS信号的传输误差、GPS接收机的误差是常见的三种测量误差。
（四）GPS测量的误差分析
通过对上面三个可能出现的误差的详细分析，我们针对性的采取了相应的解决措施，减少或消除了误差对于水利测量的不利影响。总体来说，我们三原县的冯村水库中的清河、浊河水域中的测绘工作是圆满成功的。下面我们具体谈一谈GPS在水利测绘中的应用。
二、GPS在水利测绘中的应用
（一）消除误差
上面我们已经列举了三种常见的误差方式（GPS信号的自身误差、GPS信号的传输误差、GPS接收机的误差，下面我们详细的介绍一下我们在实际工作中是如何消除与减少误差的。
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1、GPS信号的传输误差
众所周知、大气层的对流层位于地面40km以上的区域，对信号的传播有削弱、变化的影响。太空中的卫星所传达出的信息在经过对流层时发生传播路径的改变，从而使测量距离出现了误差。这就是我们常说的对流层折射误差。我们在清河、浊河水域进行水利测绘时利用了同步测量求平均差的方法有效的减少了对流层对于距离测量的不利影响。除此之外、目标测量对象内的其他区域也会反射卫星信号，其影响远离和对流层的影响远离相同，都是改变了信息质量。我们在清河、浊河水域进行水利测量时，在测量对象范围的天线上安装抑径板，对不需要的反射信号进行抑制。最后，我们还考虑到电离层对于水利测绘的影响。电离层的影响原理与前面两者大致相同，GPS信号在经过电离层时也会发生信号路径的偏转与弯曲，从而出现电离层折射误差。我们在清河、浊河水域进行水利测量时，运用同步观测与双频观测相结合的方法进行检测，有效的减少了电离层对信号的影响。
2、GPS信号的自身误差
简单来说，GPS信号的自身误差大致就是卫星自身的误差。卫星实际位置与理论位置的偏差、卫星与地面接收站的信息接收情况等都是误差因素。我们在进行清河、浊河水域进行水利测量时，对同一卫星进行了多个地面观测站观测，减少了卫星位置的变化误差。
3、GPS接收机的误差
接收机方面的误差主要体现在接收信号的方向与位置。这是因为接收天线中心的位置会受到信号的方向与位置影响，从而出现天线中心位置的误差。我们在进行清河、浊河水域进行水利测量时，充分考虑到了这方面的影响情况，对接收机进行了细致入微的检测与调控，对操作人员进行了充分具体的岗前培训与交待。
通过对上面三个可能出现的误差的详细分析，我们针对性的采取了相应的解决措施，减少或消除了误差对于水利测量的不利影响。总体来说，我们三原县的冯村水库中的清河、浊河水域中的测绘工作是圆满成功的。
（二）复杂地形的测量
我们在进行水利测量的区域内经常具有地势偏僻、地形复杂、交通不便的不利条件。这些不利条件会直接影响我们水利测绘工作的正常开展，传统的测量方法已经满足不了实际工作的需求。因此，我们引入了GPS全球定位系统。我们在进行清河、浊河水域进行水利测量时，将复杂地形进行切割式处理。将较大范围的复杂地形切割为若干个范围较小的区域，通过对较小范围的地形进行仔细测绘，进而完成了大范围复杂地形的测绘。另外、我们在进行切割式处理之前，还对大范围复杂地形进行了一次预测绘，对复杂地势有了大致的了解与认识。
（三）测绘建议
1、GPS在水利测绘方面的应用，其实际测量过程中要以高精度基准网为参考标准。
2、GPS在水利测绘方面的应用，建议使用双频且型号相同的GPS接收机。
3、GPS在水利测绘方面的应用要尽可能多的增加多条观测渠道，可以消除或减少误差对于水利测绘结果的影响
4、GPS在水利测绘方面的应用，要提高地势、地形的测量准确度，要做好卫星的监控与操作工作，设计合理的GPS监控系统。除此之外，还要充分考虑测量时目标观测对象周围区域内的环境因素。
结语：
GPS技术的应用与操作是永无止境的。另外，GPS也处在不断地更新换代过程中。要想应用好GPS技术，还需不断地努力研究GPS操作等多方面的问题。我坚信，在不久的未来，GPS技术势必会应用到越来越多的领域，发挥越来越大的作用。
参考文献：
[1]汪庆.测绘技术在水文监测系统建设中的应用[J].人民长江.2012（S1）
[2]朱爱源.激光雷达地形测绘遥感技术研究[J].科技创新导报.2012（17）
论文作者:王祥
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/23
标签：误差论文; 测量论文; 水利论文; 清河论文; 河水论文; 信号论文; 地形论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;