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摘要：GPS作为科技发展的产物，被广泛应用于各个领域当中，体现出了多方面的优势特点。水利工程测量中的高程测量通常采用传统的几何水准测量法，这种方法虽然能够满足精度高的要求，但工程的效率非常低。近年来，GPS高程测量技术在水利工程测量中得到了发展和应用，同传统的测量技术相比，具有多方面的优势。文章主要在对GPS高程测量技术及其在水利工程测量中应用的现状进行分析的基础上，探讨提高其应用效果的措施。
关键词：GPS高程测量技术；水利工程；
前言：对于水利工程测量来说，高程测量十分重要，需要高端科学技术的支持，其中测量精度十分重要。一直以来，高程测量的方法通常是几何水准测量法。这种测量方式能够达到高程测量所需的精度要求，但操作起来比较麻烦，测量的效率较低。GPS高程测量技术则有效解决了这一问题，将其用在水利工程测量中，不仅提高了测量工作效率，同时也体现出高速、精准等多方面的优势，使水利工程高层测量逐渐走向现代化、智能化、数字化、精确化。
1GPS高程测量技术的相关概述
GPS高程测量技术简单说就是依靠GPS技术测量地面高。经过实际的应用结果表明，这一测量技术的测量不仅效率高，而且精度高，整体效果较好。在实际测量过程中必须遵循规定的程序，其中要重点做好数据测量、记录、分析等工作，并按照规定的步骤按部就班地进行。
1.1高程差是指大地高与正常高的差，所谓大地高就是地面点沿地球法线到球面的距离，正常高则是地面点与似大地水准面之间的距离，通常地面点的正常高是确定的。
1.2利用GPS技术进行高程测量，应该先实施高程转换，这就要先求得大地高与正常高的差值，再进行高程转换。
13这一测量技术依然有待发展和完善，因为其可能受到各种内外不良因素的影响，所以为了确保测量结果的精确性，就要完善这一技术。
2GPS高程测量技术在水利工程测量中应用的现状
2.1GPS高程测量技术在水利工程测量应用中的现状
GPS因其全天候、精准性、连续性、经济性等优点被应用于水利工程测量中。而在水利工程测量中，GPS主要在相对测量定位中应用，用L1及L2载波相位来实现高精度测量。这种测量方式主要是利用载波相位测量局域差分，通过差分法将接收机之间的一次差求出，再在卫星观测历元及接收机之间进行二次差的计算，进而用两次求得的差，进行待定基线长度的计算。而后，要进行关键技术的确定，作业模式一般根据算法模型来确定，分为RTK、快速静态及静态几个模式。其中静态作业模式高精度测量的应用范围相对较大，这种作业模式一般应用在大坝的变形测量及国家大地测量等测量当中；快读静态测量的作业效率非常高，并且精度能够达到厘米级，因此这种测量方式在水利工程测量中被广为推崇。RTK作业模式具有快速性及实时性的特点，并且精度也能够达到厘米级，一般被应用于数据采集及工程放样当中。在当前GPS在水利工程测量的应用当中，并没有充分发挥其优势，还需要进一步的利用及完善。
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2.2GPS高程测量技术在水利工程测量中应用需注意的问题
GPS高程测量技术在水利工程测量应用中还存在很多问题：①几何水准法是水利工程测量中常用的测量方法，但这一测量方法的作业效率非常低，因此，GPS高程测量的科学性研究尤为重要，是保障水利工程测量精准性的基础。②GPS在轨卫星数据有限性的特点，在对空视线受阻的状况下，不能够有效的保障水利工程的正常结算，势必会影响到定位的精确性。③GPS高程测量在水利工程测量的应用中需要解决相关的问题。一方面，GPS高程测量所获得的仅仅是大地高，而水准测量需要正常高的数值，因此，确定似大地水准面对高程测量来说非常关键；另一方面，似大地水准面在确定时，需要运用测区及其周边的数学高程模型、重力场模型、大地水准模型等，并运用中立法技术来进行重力似大地水准面的计算；进而用平面似合的方式来进行重力似大地水准面纠正参数的计算；最终用纠正参数对似大地水准面的精度分析及纠正计算。
3GPS高程测量技术在水利工程测量中应用的前景及完善措施
目前，GPS高程测量技术在水利工程测量中已经得到了有效运用，我国一些重点水利工程项目就采用了这一技术，经过实践操作运用结果表明：不仅完成了各项测量任务，而且测量结果精度较高，其精度上升到四等水准精度。
3.1GPS高程测量技术在水利工程测量中应用的前景
GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用会越来越广，发挥的作用会越来越重要。①我国经济的快速发展，使得国家对水利工程的投入越来越大，加之水利工程测量设施及相关技术的不断发展与更新，水利工程测量的科技投入必将会越来越大；②在加大对水利工程投入的同时，对水利工程测量的要求也越来越高，这就使得水利工程测量的软硬件设施必须不断完善，从而实现设计、施工、测量等一体化数据链，避免测量不准确及测量后返工现象的出现；③当前的水利工程测量设备往往都会受到环境的影响而不能够很好地应用，从而导致测量时的操作难度较大，影响作业效率。而GPS作为科技发展的产物，不但能够满足水利工程测量中对先进技术的要求，而且能够实现精准化的测量，能够保障数据的精准性，避免返工现象的出现。同时，GPS技术受环境影响较小，可以实现全天候的测量，并且速度快，能够保障水利工程测量的效率。因此，GPS高程测量技术在水利工程测量当中必将发挥重要的作用，会被越来越广泛地应用的水利工程测量当中。
3.2GPS高程测量技术在水利工程测量中应用时需要完善的措施探讨
GPS高程测量技术在水利工程测量中无疑会发挥重要的作用，而且在各种条件都具备的情况下，利用这一技术可以大大提高水利工程测量的效率。但这一技术的应用同样需要不断地完善，以规避在应用过程中可能会出现的问题。①如果测区的范围不大，并且测区内地形的变化较小，则可以先用几何水准在一些基本的高程控制点进行均匀的补测，而后用在用GPS高程测量对测站点水准进行测量；②在利用GPS进行测量时，仪器要选择精度高于基线精度5mm+1ppm且高程精度高于10mm+2ppm，性能要较稳定，以保障仪器受外界环境的影响较小；③在应用GPS高程测量时，要充分考虑GPS图形结构、电离层等影响其测量精度的影响因素，以降低在测量过程当中产生误差的可能性。另外，要对已知水准点进行经常性的测量，并随时对高程进行比较，从而避免不确定的因素对观测数据产生影响，导致测量误差的出现；④在使用GPS高程测量技术时，要选择性地进行应用，因为这一技术在应用中涉及到的相关资料及模型的获取比较复杂，且其所获取的数据需要经过处理后才能够达到要求的精度，加之相关的规范并没有明确的规定。因此，要综合各种因素，在必要的时候选择这类技术，并在使用的过程中不断完善相关的规范，以扩大这一技术的应用范围，在水利工程测量中充分发挥其优势。
结语：
总而言之，GPS高程测量技术是现代测绘技术发展的结果，GPS高程测量技术在水利工程中的应用，能够有效提高测量的精准度，提高了水利工程测量的效率。然而，在实际的应用中依然存在一些问题和不足，要加大力度不断优化并完善这一技术，提高这一技术的适用范围，确保其优势功能的全面发挥，从而进一步提高水利工程测量的效率，赢取更好的经济效益。
参考文献:
[1]马国强．GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用[J]．中国科技博览，2011，（16）．
[2]李燃．GPS高程测量技术在水利工程中的应用[J]．土木建筑学术文库，2010，（14）．
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[4]高连胜．GPS技术在水利工程测量中的应用[J]．测绘与空间地理信息，2012，（3）．
论文作者:任延江
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月下
论文发表时间:2017/7/13
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