论GPS高程测量在水利工程测绘中的应用研究

论GPS高程测量在水利工程测绘中的应用研究

李阳

李阳

黑龙江松辽建设工程有限公司

摘要：水利水电工程建设是我国社会发展建设中的重要组成部分，也是促进我国经济快速增长的有效途径。但是由于水利水电工程具有十分明显的行业特征，再加上其大多都建设在比较陡峭的山坡、交通困难的地方，导致相关工作人员在进行水利测绘时，受到的限制因素较多，工作开展起来也十分困难。但是就目前来说，我国大多数的水利工程测绘都采用常规的测量方法，不仅费时费力，效果还不理想。因此，就需要相关的工作人员不断创新，寻找科学的方式来取代传统的测绘方式。

关键词：GPS高程测量；水利工程测绘；应用研究

GPS技术是在我国科技水平不断发展的过程中所产生的重要技术产物，在我国的测绘行业中得到了大力度的推广与广泛的应用，并随着工程测绘数量的增加，GPS技术的应用也变的更加深入。通过在水利工程测绘中应用GPS高程测量技术，不仅可以有效的提高工程的质量与精度，同时也能够节省大量的人力，减少企业的资金投入，对我国水利工程的可持续发展起着十分重要的作用。本文结合实际的工作情况，对GPS高程测量在水利工程测绘中的应用做以下研究，以供参考。

一、在水利工程测绘中应用GPS技术的优势

（一）测量精准度较高

就目前情况来说，GPS技术是我国水利工程测绘中比较先进的定位技术，通过在水利测绘中应用GPS技术，可以使其减少自然因素的限制，即使是在测量过程中遇见比较恶劣的天气，依然可以顺利开展测绘工作[1]。同时，在水利工程测绘中，GPS技术可以将所测到的数据通过系统进行自主性的统计，将测量结果完整的显示出来。最重要的一点是，其所测量的数据与常规的测量方式相比，具有非常高的精准性，测量出来的数据十分可靠，能够促进我国水利工程测绘的顺利开展。

（二）降低企业对工程的资金投入成本

在以往的水利工程测绘中，由于工程环境的复杂性以及多种因素的制约性，导致开展工作的时候需要耗费大量的人力、物力与财力，不仅影响着相关企业的经济收入，同时也影响着工程的进度与质量。通过在测量工程中应用GPS技术，就可以在实际的工程中，减少地形与天气或者其他因素对工程正常进行的影响，从而有效缩短测量周期。不仅能够减少企业对人力、物力与财力的投入，同时还能在很大程度上提高工程的质量与测量数据的精准度，为水利工程测绘提供了有利的条件，同时也为我国的水利工程建设打下了坚实的基础。

（三）测量方法简便

GPS技术是一种十分先进的定位技术，其在水利工程测绘中应用时，能够在四等水准精度点上建立相应的基站，从而有效提高相关工作人员的工作效率，提高水利工程测绘的测量速度，并能够快速准确的为相关工作人员提供所需数据，对水利工程测量顺利开展起到了十分重要的作用。

二、GPS高程测量在水利工程测绘中的应用研究

（一）研究背景

以某地区的水电站工程为研究背景，该地坝址控制流域面积为4698平方千米，假设正常水位为159米，正常库容为3109万m3，电站总装机容量为19.9MW，该工程的建设目的主要是为当地周边的生产生活进行发电，同时也要通过该工程为该地区的生态治理、旅游与航运的综合效益提供有利的保障[2]。

（二）实施概况

为保证本阶段的测量结果能够达到预想的效果，满足工程的要求，在作业开展时，基本高程控制采用S3型自动安平水准仪进行四等水准线路的设计与布置，采用GPS系统中的实时载波相位动态相对测量来采集地形图碎部点的三维坐标数据，然后采用清华三维数字化测绘系统对上述设计与布置的图形进行编辑并输出。

（三）布设E级GPS网点

对该工程中的数据与实际情况进行分析，为该工程在实际地形中选择出两个点作为平衡控制的起算点，并进行E级GPS网点的布设。

（四）对GPS网进行观测

利用水利工程测绘中相关的观测设备，以边连式的形式，对GPS网进行静态定位观测，保证两次观测的时间间隔不超过四十五分钟，以确保工程的操作与进展能够严格按照规范开展。

（五）对工程内的平面数据处理与进度分析

首先，可以通过TGO软件，通过删除卫星信号、时间、选择不同误差改正模型的方式对基线进行计算，结果显示GPS网的独立基线都能满足工程要求。然后，利用相关的软件对平面网的平差进行处理与计算。

（六）GPS水准联测与拟合高程测量精度分析

对该工程中E1-E6进行等几何水准联测，结果测量精度较好的为四等水准，路线全长闭合差在限差范围内[3]。

结果显示，通过两种方式进行精度分析，GPS拟合高程与几何水准高程差距并不明显，所以在实际的测量工程中，如果联测水准点的精度和数量符合相关的标准与要求，并且分布均匀，那么GPS拟合高程的精度也会在符合要求的范围内。

三、GPS高程测量在水利工程测绘中的具体应用

（一）在大型建筑物观测中的应用

在水利工程测绘中，对大型建筑物进行观测是一项十分复杂的测量工作，而且难度较大。但是在以往的观测过程中通常都是采用常规的方法来开展工作，不仅对相关工作人员的职业素养与专业水平要求较高，还需要对工作中所需要的参数进行研究分析。如果在这项工作任务中利用GPS高程测量技术，就可以在不设计与布置基准点的情况下，对大型的建筑物进行观察与测量，并能够有效保证观测数据的准确性[4]。这样一来，不仅能够将工作简单化，还能有效保证测量的质量，大大提高了水利工程测绘的工作效率，从而使企业的经济效益得到提升，推动我国水利工程的长久性发展。

（二）在堤防测量工程中的应用

随着我国GPS技术的不断发展，其在水利工程中发挥的价值也在广泛的应用中被凸显出来。在以往的水利工程中对堤防进行测量时，相关的工作人员大多都采用常规的、比较简单的测量方式进行测量，导致在测量过程中经常会出现数据上的误差，从而影响着工程质量与工程效率。再加上水利工程中堤防的测量数量较多，与其他项目的测量相比，堤防的测量工作又具有一定的难度，同时还会受到周围许多因素的影响，这样一来，不仅会导致人力的投入成本加大，同时还很难保证工程的顺利进展。在这种情况下应用GPS技术，就可以在解决上述问题的基础上，最大程度的提高测量的精准度，确保工程的质量符合相关规定，同时还有效避免了人力的浪费，能够有效的促进我国水利工程更快更好的发展。

四、结束语

总而言之，在水利工程测绘中应用GPS高程测量技术已经成为我国水利工程行业发展中一项不可或缺的先进技术，同时也是确保水利工程测绘能够顺应时代发展的基础条件。所以，面对这种环境背景，水利工程的相关工作人员就要积极改变自身的工作观念，在实际的测绘工作中，利用GPS高程测量技术取代常规的测量技术，以确保工作效率与工程质量，从而促进水利工程快速稳定的发展。

参考文献：

[1]王旭东，金海善.GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用[J].军民两用技术与产品，2016（12）：193-193.

[2]张中.GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用[J].工程技术：全文版，2016（11）：00233-00233.

[3]张崟.GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用[J].中国科技投资，2017（15）：249-249.

[4]高克林，张粉霞，张男.GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用分析[J].工程技术：引文版，2017（1）：00248-00248.