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摘要：本文以GPS技术为研究对象，以其在水利工程测量中的应用为研究目标。首先，对GPS技术在水利工程测量中应用的优势进行了简单介绍；其次，从GPS技术的常规应用以及其在具体工程中的应用这两个方面对GPS技术在水利测量工程中的应用进行了分析和研究，希望能够为我国水利工程的现代化发展起到一定帮助作用。
关键字：GPS技术；水利工程；测量
引言
作为一项十分复杂的工程，水利工程测量工作容易受到诸多因素的影响，如果单纯地采用普通的测量技术，则无法获得更为精准的数据且测量工作量也较大。GPS技术以其高精度、低成本及高效率等诸多优点在水利工程测量中广泛应用。通过采用GPS技术完成水利工程测量工作，可以有效地降低各种不良因素的影响，能够对在复杂环境下进行大面积淐，不仅能够有效的满足水利工程测量的要求，而且测量人员工作量大幅度的降低，测量周期得以缩短，这对测量成本的节约具有非常重要的意义。因此，本文以GPS技术为了研究对象，以某一水利工程为例，重点探究了该项技术在水利工程测量中的应用。
一、GPS技术在水利工程测量中的应用优势
首先，GPS技术具有教高的精确度，而且获取的数据十分可靠。在利用GPS技术进行水利工程测量过程中，由于其不会受到天气状况的影响，因此在任何天气情况下都能够提供实时及准确的测量数据。而且能够对测点的三维坐标进行精确测量，高程测量数据能够精确到厘米级，有效地提高了测量数据的精确度和可靠性。
其次，GPS技术具有很好的测量效率，而且测量速度快。利用GPS技术进行水利工程测量过程中，合理架设测量基站，可以将流动站附于工作人员身上，这对于提高测量速度具有非常重要的意义，通常情况下在几秒钟内就能够获得测点定位，有效地提高了测量效率。
另外，GPS技术的应用能够有效降低工作量和测量成本。利用GPS技术进行水利工程测量，其不受地形和天气状况的影响，能够完成复杂及大面积的测量工作，不仅测量人员工作量大幅度降低，而且测量周期较短，有利于实现测量成本的节约。
二、GPS技术在水利工程测量中的应用
（一）GPS技术在水利工程测量中的常规应用
1、GPS技术在水利发电机组安装测量中的应用
对于水利发电机组的各个组成部分来说，各个元素对数据精度都具有较高的要求，这需要构建出非常精密的网络；与此同时，对于 GPS 技术来说，其本身在网络构建层面上具有非常明显的优势特点，网络布局灵活多变、自动化程度非常高，可以实现在三维空间中的测量以及全天候的工作，提高了工作人员的工作效率。
2、GPS技术在大型水工建筑物变形观测中的应用
如果采取了 GPS 技术，那么就可以实时进行变形观测工作，就现实情况来说，如果能够放置仪器的话，那么就可以很好地实现目标点的变化工作，此时并不需要对基准点来进行设定，假设出现某种原因而使得观测点不能够很好设置的话，那么GPS 测量就可以快速方便的对基准点稳定性进行核定，不需要布置繁琐的参考网络，进而减少工作的时间，在一定程度上提高工作的效率。
3、GPS技术在堤防工程施工测量中的应用
在如今的水利水电工程应用中，如果简单采取常用形式对堤坝工程进行测量，那么气平面和高程就需要分级别进行布置，其中平面控制点就需要通视技术，分层竞速并不是非常均匀，误差积累也相对较大，另外考虑到观测测回数目较多，观测的精确程度较大，以及受到观测环境的影响，高程测量不仅费时，也非常费力，有的时候还需要返工。然而如果充分利用动态测量的话，那么各个平面的控制点之间就不存在积累传递的现象，误差的传播途径也会在一定程度上得到减小，进而使得控制点的精度得到提高。
（二）GPS技术在具体水利工程测量中的应用
1、工程简介
S水利工程线路总长45.6km，其中隧洞长3km，埋地管道长42.6km。本工程按2020年水平年设计，设计调水流量为3.75 /s，多年平均调水量约76820000 。其主要建筑物包括：邦山取水泵站、华湖加压泵站、输水隧洞、输水管道、调压塔、量水间等。工程等别为Ⅰ等，主要建筑物级别为1级，设计地震烈度为Ⅶ度。
2、GPS技术在S水利工程测量中的具体应用
（1）GPS外业测量
点的定位对于GPS外业测量来说是关键。点的定位对于保证测量结果的正确性具有非常重要的意义。因此要在选点前做好充分的准备工作，包括收集和了解有关测区的地理位置、标架、标型的完好状况等，这都是做好选点的关键。GPS的观测工作主要体现在无线安置和开机观测，这与常规测量有很大的不同。无线安置工作中，要卡中心的上方直接对中，天线基座上的圆水准气泡必须整平；在有风天气中，应将无线进行三方向固定。
（2）GPS布网工作
对于线路及带状工程测量，例如引水工程等，通常都采用点连式或边连式组成连续发展的三角锁同步图形，而对于工程枢纽地区的施工控制网和变形监测网，则通常采用边连式或网连式布设，以增强网形的几何强度，提高GPS控制网的可靠性和数据精度。
本工程可以采用单基准站似中点多边形快速静态测量，这时快速静态测量又可以满足控制网的精度又可以提高工作效率，但快速静态测量的网型零乱以致水利测量工作者不太喜欢，下面介绍一种测量人很熟悉的网型—中点多边形，如图1所示。
由上图可见，在已知点A上安置基准站，布设多层中点多边形网，两个流动站进行同步观测（图中连线的边），将测区内其它已知点纳入网中（图中B、C、D）图中连线的两点同步观测与基准站构成同步环，相邻两基线构成异步环，整个网型似中点多边形。图中所示4个已知，11个未知点，使用双频机按E级观测，每个时段观测10min，共7个时段70min，这样既提高了效率又使控制网上了等级。
（3）观测工作
1）天线安置
①利用水准仪和水准尺按四等水准测量标准测量，校核水准点与地下水监测井周围4个方向的高差、井台、仪器架的高差，并做好数据记录。
②GPS 接收机架设在三角架上，安置在校核水准点上方直接对中，对中误差不超过1mm，GPS接收机基座上方的圆水准气泡必须整平。
③GPS接收机架好后，在圆盘天线的3个方向分别量取仪器高，数值互差不超过3mm，取平均值记入观测手簿。
④安置完成，各项设备检查无误后，打开GPS电源进行预热，等候开机指令进行同步观测。
图1 网型—中点多边形GPS布网
2）观测作业
①开机后GPS接收机有关指示显示正常后，开始工作。
②接收机在开始记录数据后，应注意查看有关观测卫星数量等情况。
③在出测前认真检查电池容量是否充足，观测过程中也要特别注意供电情况。
④仪器高按规定始、末各量测1次，并及时计入测量手簿。
⑤观测站的全部预定作业项目，经检查均按规定完成，且记录与资料完成无误后方可迁站。
⑥每日检查仪器内存容量，及时将数据转存到计算机硬盘上。
3）技术指标
①同时观测有效卫星数大于等于4；
②有效观测卫星总数大于等于4；
③观测时段数大于1.6；
④时段长大于等于60min；
⑤采样间隔5～15s。
通过以上测量步骤，可以很好的完成本次工程的测量任务。
三、结束语
综上所述，随着科学技术的快速发展，GPS在当前各行各业中应用都十分普遍，将其在水利工程测量中进行应用，不仅给水利工程建设提供了更多的便利性，而且测量的高精度及高效率，有效地提高了水利工程测量的质量和效率，为水利工程建设提供了重要的信息支持，从而全面提升水利工程建设的水平，为我国水利事业的健康、持续发展奠定良好的基础。
参考文献
[1]刘耀泉.探析GPS在水利工程测量中的应用[J].河南水利与南水北调,2015,04
[2]李柏章.GPS系统在水利工程测量中的应用[J].水利科技与经济,2013,19
[3]荆秀英.高科技在水利工程测量中的重要作用[J].民营科技,2013,09
论文作者:冯雄达
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：测量论文; 水利工程论文; 技术论文; 工程论文; 水利论文; 工作论文; 数据论文; 《基层建设》2018年第5期论文;