王雅
安徽省水利水电勘测设计院勘测分院 安徽 蚌埠 233000
摘要：近些年来，随着国内科学技术的快速发展，水利工程的建设规模也在不断扩大，以至于工程的测量问题变得越来越重要，一种高效率的工程测量技术能够给工程质量安全保障以及防护作用。当今GPS定位技术越来越受到人们的青睐，GPS技术由于它独特的优势被广泛的应用于工程建设、工程测量中，GPS全球定位系统所拥有的测量技术能够直接或者间接的测定地面点的高度完成高程测量。由于它不受到天气、昼夜、气候的影响在军事、地学研究等方面得到了广泛的应用，当然在高程测量在水利水电工程建设中的应用也是越来越广泛，得到了很高的认可。但是由于一些因素会影响到高程测量的精度，它同时也饱受人们的质疑，所以为了能够更好的建设我国的工程建设做出贡献，对于GPS的高程测量的研究是不可避免的。
关键词：水利工程; GPS; 高程; 测量; 水利测绘工程；误差；测量精度
1 GPS高程测量及其在水利测绘工程应用的现状
1.1 GPS高程测量的测量方法及其误差
GPS高程测量的主要方法是单点定位。相比于另外的两种操作来讲，单点定位这种方法是比较简单的，单点定位的工作原理是接收卫星发出的点波计算任一个点的三维坐标数据，一般正常情况下，这种方法会接收4个以下的卫星信号电波信号并且加以相关分析，但是相比于其他两项技术，这种测量方法的精度不是很高。除了单点定位那么就是相对定位，动态测量、静态测量和快速静态测量这3种方法都属于相对定位的范畴，在精度方面相比，动态测量的数据精度低于静态测量的数据精度，所以在精度要求比较高的情况下，我们比较偏向于静态测量，他的数据是比较可靠的。接收线相关误差、卫星相关误差和信号传播相关误差等等误差都能够导致GPS高程测量误差的产生，但是对于GPS高程测量的测量精度误差影响最大的是多路径误差，这是因为在测量过程中，目标测量对象范围内的其他区域同时也会反射卫星的信号，使测量值出现偏差、误差。
1.2 GPS高程测量在水利测绘工程中的应用
水利测绘工程是为水利工程建设的专门测量服务的，工程测量的主要内容是平面高程控制测量、纵横断面测量、定线放样测量、地形测量和变形观测等等。重力学模型内插法的效果要远远高于传统的高程测量方法，而且还能够保证精度的高度、稳定，所以此方法在水利测绘工程中被广泛的应用，但是通过一系列的连续数学曲面对大地水准面进行拟合的曲面拟合方法不能够满足所有工程的测量目标、测量要求。单点测量是不能够通过传统的高程测量方法实现的，传统的测量方法只能通过一个已知点位的高程来测量目标点，而且它的工作量又很大，使用GPS的高程测量方法可以大大地减少工作量，整体的提高了水利测绘工程的工作效率，节省了很多人力、物力以及时间。使用人工三脚架进行瞄准是传统的高程测量方法，之后再使用人眼读书的方法进行测量，国内的相关研究者通过实验比较了传统的测量方法和GPS高程测量的数据，我们可以得知GPS高程测量方法比较准确可靠，比传统的三脚架测量方法简便很多。
1.3 GPS高程测量在水利测绘工程的误差分析
我们都知道，大气层的对流层在地表4000米之上的部分，GPS卫星信号在通过对流层时会发生传播路径的弯曲现象，这就会引发测量距离的偏差，这也是我们常说的流层折射误差。电离层导致误差的原理和对流层相似，但是电离层比对流层要高一些。对于卫星相关的误差是由于卫星的实际位置和星历给出的卫星所在位置间存在误差导致形成的。最后一种误差是由于接收线导致的，信号的位置、方向会影响天相相位中心的位置是它的原理所在，观测站中心位置和接收机天线线位中心的误差就是接收机位置误差。
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2 GPS技术在水利测绘工程中的优势
2.1开展测量工作方便快捷
目前国际上比较先进的定位技术形式就是GPS技术，它的全称是全球定位系统。这个系统在我国国内很多行业和领域都有着广泛的应用，在开展水利工程测量工作之中能够发挥非常好的效果。使用GPS高程测量技术来进行水利工程测绘工作能够提高测量的速度、效率，它能够在4个水准精度点上建立基站，很好的提高了工作人员的测量效率，为水利工程的告诉建设打下夯实的基础。
2.2 GPS测量精确性较高
GPS 技术是当前较为先进的定位技术，在使用GPS技术进行水利工程测量的过程里能够有效地提高测量的准确度和精确度，即使在恶劣的天气、气候情况下，它依然能够正常工作运行。另一方面，GPS技术能够自行统计测量的结果数据，能够更好地反馈测量结果，因为它能够达到传统测量的测量精度，而且得到的数据比较可靠，对于水利测绘工程来说是一个里程碑。
2.3 能够降低测量的成本
使用传统的水利工程测绘测量技术会使用到大量的人力、物力、财力，这是由于测量地形的复杂，也会受到天气的约束。但是如果使用GPS高程测量技术进行测绘，不但可以避免天气带来的不便，也能够节省人力物力，提高测量数据精度，提升工作效率、测量效率，缩短工程周期，为水利测绘工程的整体建设工作经济效益提升打下坚实的基础。
3 GPS高程测量及前景
3.1 GPS高程测量的注意事项
在使用GPS高程测量这种技术手段的时候，工程技术人员需要注意很多注意事项。使用这项技术时可以任意选择工作时间，但是如果出现天气突变的情况，应该立即放弃测绘任务，因为天气情况的不稳定会增加测量结果、测量数据的不准确性。之后再选择比较好的天气进行测量，如果出现雷电天气，使用仪器时一定要做好避雷措施，防止发生意外。其次使用测绘仪器时要保证设备对中、整平，按照一起的操作方法、注意事项进行操作，使用光学对电器进行对中并且采用垂球进行校验，对中误差控制在2mm之内，天线定向标志线应指向正北。最后需要注意的是在使用仪器前后都需要进行维护，如果出现任何问题、故障，都需要联系相关技术部门进行查验与修整，保证设备仪器的正常运行。
3.2 GPS高程测量在水利测绘方面的前景
对于水利工程项目来讲，大多分布于偏远地区，地形错综复杂，交通不便，这对也传统测量的测量人员有极高的难度，也无法保证工作人员的安全。而使用GPS高程测量技术不需要去考虑工作地点带来的不便，有着很高的工作效率，同时也保证了工作人员的安全。但是任何一个事物都有双面性，有优点也必然会有缺点，它需要很多的精力和资金投入，所以在工作时需要注意细节，让测量结果精度达到或者超过我们的标准、规范。
4 结语
通过以上的论述以及比较，我们可以得知GPS高程测量技术有着高精度、操作难度低等优点，并且能够达到山区四等水准的要求，因此我们可以推测GPS会给我国水利测绘作业带来极大的贡献。随着这项技术的应用越来越广泛、技术越来越熟练，我们需要投入更多的精力来完善这项技术。我们也应该铭记科技的不断发展这个事实，我们要与时俱进，不能够满足于现状，不断地向未知区域进军，不断探索创新，为我国的工程发展做出突出贡献。
参考文献
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[4]李吉华.GPS高程测量在水利工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2014,42(05):177-179.
论文作者:王雅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/26
标签：测量论文; 高程论文; 误差论文; 技术论文; 水利论文; 工程论文; 精度论文; 《防护工程》2018年第15期论文;