GPS在水利工程测绘中应用

摘 要：水利工程是一项关系到国计民生的工程项目，在工程测量中如果将先进的GPS技术运用在其中，便能更好地满足工程测量的工作需要，进而使水利工程建设中工程测量工作效率和质量得以提高。本文就展开对水利工程测量中GPS技术的分析研究。

关键词：水利工程；测绘；GPS技术

引言

工程测绘工作主要负责水利工程中的勘测、设计、施工以及管理过程中一系列的数据测量，它为工程项目提供了所需的数据和图纸，在提高工程设计可行性的同时保证了工程建设的安全性。因此，为了使工程测绘的准确性得到保障，GPS技术的应用至关重要，它的准确度、实时性、以及多功能等优势是满足测绘工作顺利开展的必要条件。

一、水利工程测绘中GPS技术的概述

1、GPS系统组成

GPS卫星、地面监控系统和信号接收站是GPS系统的主要组成部分，GPS卫星主要的功能是监测目标，实时得将检测到的数据传送到地面监控系统，然后由地面监控系统对收到的信号进行分析计算，以得到目标的实时数据，而信号接收站主要起着媒介的作用，它的主要任务是将GPS卫星发出的信号捕捉回来，然后进行信息处理，得到目标的定位，以避免目标监测点在终端上失联。

2、GPS技术的测量原理

二、水利工程测绘中运用GPS技术的优势

1、测量效率高、速度快

如果将GPS技术应用在水利工程的测量工作中，将测量基站架设在四等水准精确点之上，让流动站能够附于工作人员的身上，从而极大地提高了测量速度。通常情况下，只需要短短的几秒时间就能够给获得测点定位，一般10min以内就能够完成测量。GPS技术使得水利工程的测量效率得到了很大程度的提高。

2、精确度高、数据可靠

GPS技术自身有一个非常突出的特点就是不会受天气状况的影响，无论天气如何都能够提供实时的、准确的时间、三维位置及速度。因此，如果将GPS技术应用到水利工程的测量工作中，除了能够提供一般的测量数据以外，还能够精确测量测点的三维坐标，数据较其他技术更为可靠，在高程测量中甚至能够精确到厘米，且精确度非常之高。

3、目标定位准确度高

4、可以传递三维坐标

测绘工作一般都会让测绘人员亲临施工现场，然后根据实际收集到的数据进行计算，最后得出工程数据。然而GPS测绘技术完全解决了这一麻烦，它能将水利工程的数据直接计算之后传递给工程人员，并且是以三维坐标的形式展现，让工程人员能直观地看到建筑图坐标。

5、降低工作量和测量成本

在水利工程的建设过程中，工程的测量工作会受到很多因素的影响，如果仅采用普通的测量技术便会受到地形、天气状况等因素的限制，因此，在这种情况下，如果想要使所获得的数据更加准确，测量工作人员的工作量就会增大，测量周期也会延长，使得测量成本不可避免的增高。但是，如果采用先进的GPS技术进行工程测量，由于不同因素的影响，可以顺利地完成对环境情况较为复杂的大面积测量，满足水利工程中的测量要求，并能够有效地降低测量工作人员的工作量，缩短工期，从而降低测量成本。

三、GPS技术在水利工程测绘中的应用

因为GPS自身的优势使得其在水利工程项目测绘中占据着重要的位置。不仅能满足大型水利工程项目着眼于全局的需求，还能将工程数据及时地提供给工程人员，确保数据的准确性，因此只有将GPS技术加入工程的测绘中才能使水利工程项目做得更好。

1、GPS对于数据收集的应用。大型水利工程的建设要求控制网的控制面积必须达到标准，尽量覆盖工程的全部面积，让工程的设计着眼于全局，因此，这就要求收集到的工程数据必须十分准确，甚至是高频率的测量数据，否则会直接影响到工程设计的可行。GPS技术的应用正好能满足这一要求，它在水利工程数据收集的应用中能实时地了解到水利工程的情况，控制覆盖面积广，对于工程数据的收集准确度高，还能通过三维坐标的方式传递工程建设平面坐标，缩短工期的同时降低建筑成本。

2、高程测量。GPS技术在高程测量中主要是对地面的测量点进行三维定位，测验人员可以直接分析解读卫星所发射出的点播信号，进而读出所有地面目标测量区域内测量点的大地高，接着再通过水准测量的方法测量出高程异差和正常高，这些步骤完成之后，可运用GPS水准高程测量方法对区域网内的公共点的正常高进行联测，在得出公共点的高程异差之后，利用数据拟和的方法得出地面目标测量区域其他测量点的正常高。

3、GPS对于地形勘测的应用。在水利工程的建设中往往面对的地形地貌比较复杂，如果没能提前对地形地貌做出勘测，则难以有针对性地设计水利工程建设方案。传统的测绘方式在测绘当地地形时会耗费大量的成本和人力，其勘测的结果还可能不尽人意，而如果通过无线电测绘的方式，由于水利工程多数建设在边远地区，一旦没有信号则测绘工作也难以展开，因此GPS的应用十分重要，它不仅能对地形进行勘测，还能对水利工程建设的进度进行跟踪，保证水利工程项目的高效率完工。

4、变形测量。在水利工程中，对于水利建筑的地基、水库大坝以及堤坝外围地面等是否有变形的情况进行监测也非常重要。在变形测量中运用GPS技术，可在远离水利建筑的位置放置GPS接收机，同时选择几个固定的基准点，并在已经出现变形情况的区域内放置GPS定位，同时选择测量点。通过自动的测量，将测量数据不间断地传输到数据处理中心，再经过计算得到变形情况的相关数据。将GPS技术运用到变形测量中，使得测量难度较大地降低，提高了水利工程测量效率。

5、渠道管线测量。渠道管线测量作为水利工程测量中的一个重要组成部分，其本身有着分布散乱、线性放射的特点，因此导致这一部分的测量工作所需的人力物力和时间较大。在利用GPS技术进行测量时，只需要有设计高程、转角等相关的技术参数，就能够非常准确地确定测量点，无须浪费人力和物力，有效地减少了工作人员的数量和工作量，并节约了技术设备资源。

6、GPS对于施工放样的应用。在传统的施工放样中多半是采用全站仪的施工放样方式，这种放样方式必须提前规划好测量点，然后人工的将测量点实地标注出来，其中不仅仅要不断的根据实际情况调整测量点，还浪费了大量的人力物力，增加了工时。而GPS则不一样，它在施工放样的应用中只需要一个人便可以操作放样，因为GPS已经提供了全局的工程平面坐标，工程人员可以直接准确地规划好测量点，在将测量点输入GPS终端之后还可以直接根据终端提示走到目的地，减少寻找的麻烦，提高工程效率。

结束语

在水利工程测量工作中，将GPS技术运用其中，是水利工程测量工作的一大突破，将为测量工作带来突破性的进展，极大地提高测量的效率、精确度、节省人力物力，值得大力推广和应用。