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GPS高程測量在水利測繪工程中應用

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GPS高程測量在水利測繪工程中應用

摘要:gps全稱為全球定位系統(tǒng),GPS高程測量(下文簡稱“GPS測量”)能夠對地面點的大地高程進行直接測量,測量過程高效,因此該測量技術在水利測繪項目中發(fā)揮著重要作用。為保證測繪結果精準性,相關人員需要高度重視GPS測量的應用。文章介紹了GPS測量內容,對水利測繪工程中GPS測量的應用展開分析,并提出GPS測量應用過程的注意事項及其未來發(fā)展前景。

關鍵詞:GPS高程測量;水利測繪工程;水利測繪技術

科技迅速發(fā)展過程,水利測繪技術也呈現(xiàn)快速發(fā)展之勢,GPS測量技術就是其中之一,其能夠對地面信息進行立體定位,結合人造衛(wèi)星獲得測量目標相關參數(shù),能夠減少測量人員工作量,節(jié)約測量時間。GPS測量技術在水利測繪工程中的應用優(yōu)勢諸多,能夠保證測量精度,提高工程建設質量。相關領域人員需要對于該技術的實踐運用開展深入探索。

1GPS高程測量概述

1.1測量原理

GPS測量原理是利用全球定位衛(wèi)星系統(tǒng),為其測量過程提供精準服務。測繪人員應用GPS完成測量工作,具有高度的精準性,因此,應用范圍較廣。GPS測量主要是利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)確定物體位置,能夠快速獲取被測物體信息。相關人員只需將接收機、衛(wèi)星之間的距離計算出來,即可確定接收機位置,利用GPS獲得高程差,進而獲得關鍵數(shù)據(jù),確保測量數(shù)據(jù)準確[1]。

1.2測量方法

利用GPS開展高程測量,常見的方法如下:一是等值線圖法;二是地球模型法;三是擬合法。在測量期間,靈活應用上述技術能夠保證獲得信息數(shù)據(jù)高度精準。其中,通過等值線圖法繪制高程異常的等值線圖,確認待確定點正常高、正高等,需要相關人員合理選擇坐標系,以此為基礎,計算正常高的有效信息,此測量方法和等值線圖獲取密度有直接關聯(lián)。因此,應該保證等值線圖高度精準,才能發(fā)揮等值線圖應用優(yōu)勢。我國地域遼闊、地形復雜,由于地圖模型法的實際應用受限,因此該方法應用范圍較小。應用GPS測量,需要測量人員獲取精準數(shù)據(jù)。擬合法可被應用在小范圍群,與高程異常、幾何算法有緊密關聯(lián),主要利用數(shù)學方法對于正常高以及正高進行求解。

1.3測量特點

GPS測量系統(tǒng)的組成部分有三個,一是地面監(jiān)控,二是空間部分,三是用戶設備。借助地面監(jiān)控能獲取衛(wèi)星數(shù)據(jù);對于空中衛(wèi)星開展監(jiān)測的結構是空間部分,能合理確定衛(wèi)星位置;用戶設備主要是利用GPS接收機,根據(jù)衛(wèi)星信號對于點坐標開展測量,保證數(shù)據(jù)準確。GPS測量應用優(yōu)勢顯著,并在水利測繪領域得到了較為廣泛的應用。

1.4應用優(yōu)勢

第一,測量精度高。GPS測量不會受到環(huán)境影響,能夠對具體項目開展全天候測量,且能連續(xù)作業(yè),測量結果準確,能夠滿足水下的地形特點以及平面測量精度要求。GPS高程測量作為一種先進的定位技術,被廣泛應用于水利水電工程測量中,其即使在惡劣的天氣環(huán)境下,也能充分保證測量精度。同時,在GPS高程測量完成后,相關人員還可以做出自己的統(tǒng)計調查結果,更準確地反映調查情況。不難看出,該技術在水利水電工程測量中的應用可以獲得較高的測量精度,這對水利水電工程的發(fā)展是非常有益的。第二,測量流程簡單。GPS技術也已成為一種全球定位系統(tǒng),是一種比較先進的定位技術。目前,該技術在各個領域得到了越來越廣泛的應用,在水利水電工程勘察中的應用效果良好。GPS高程測量在水利水電工程中的積極應用,可以有效地提高測量效率。通過在水準精度點上建立基站,可以提高工作人員的測量效率。第三,測量成本低。在過去的一段時間里,因為受到地形復雜性和天氣的影響,傳統(tǒng)的測量技術經常消耗大量的人力、物力和財力。然而,GPS高程測量在水利水電工程中的應用,可以大大減少地形和天氣因素的影響,從而有效地縮短測量時間,降低測量成本,促進水利水電工程經濟效益的提高。

2GPS高程測量在水利測繪項目中的應用

水利工程的測量工作主要是為工程建設提供專項測量服務,具體測量信息包括地形、平面、高程等。在項目規(guī)劃設計環(huán)節(jié),測繪人員需要對項目所在區(qū)域河流、湖泊等信息開展測量,為后續(xù)設計提供依據(jù)。如果建設水庫工程,在設計后期,相關人員還要對水庫淹沒界限開展測量,確認水庫臨界值,以免施工期間存在安全風險,對工程質量造成影響。因此,應用GPS測量期間,相關人員需要在設計階段就落實各項準備工作,結合水利項目類型差異,做好測繪位置標記工作,為測繪質量奠定基礎,充分發(fā)揮GPS測量的作用。水利項目施工階段,應使用GPS測量重點對施工控制網進行布設,并測量建筑軸線,按照測量結果,設計設備安裝具體位置,因此,結果準確性能夠影響水利項目最終建設質量。安裝大壩變形的監(jiān)測設備以后,相關人員需要對擺設位置進行檢測,判斷其是否合乎標準,保證設備及時觀測建筑物變形信息,提高工程質量。

2.1應用GPS開展截流施工

GPS測量在水利測繪項目中的應用優(yōu)勢明顯,因此受到行業(yè)領域人員高度重視。同時,水利測繪過程還可能受到測繪溫度、水下地形等多種因素影響。若采取人工測量法,可能耗費較高的人力及物力也難以保證結果的準確性。以往的測量應用過程對于測量范圍有所限制,導致測量數(shù)值精準度不足。將GPS測量引入其中,能夠利用其高精度優(yōu)勢,為水利測繪質量得到保證奠定基礎。建設期間,截流施工要求快速完成,因此工期相對緊張。若使用傳統(tǒng)測量法,可能難以滿足工程實際測量需求,對工程進度造成影響。為克服測量環(huán)境差、地形復雜等因素影響,相關人員需要合理利用GPS測量技術,勘察水下地形,精準定位測量區(qū)域,提高測量效率,為工程建設的順利進行奠定基礎[2]。

2.2應用GPS開展變形監(jiān)測

GPS測量在壩體變形的監(jiān)測中有重要應用,針對大型的水利工程建設,應該強化變形監(jiān)測工作,對工程實際信息采取有效測量,保證測量質量。由于GPS能夠全天候參與測量過程,并且測量結果的精準度較高,對比傳統(tǒng)測量方法應用優(yōu)勢顯著。因此,相關人員應該優(yōu)化傳統(tǒng)測量法,重視GPS測量,保證作業(yè)效率。在GPS測量的應用下,可全面獲取大壩變形各項參數(shù),并深入分析變形情況,把控監(jiān)測系統(tǒng),為變形監(jiān)測相關工作的開展提供有力參考。

3在水利測繪項目中應用GPS高程測量的注意事項

利用GPS測量技術時,相關人員需注意天氣變化。如果天氣情況相對較好,可隨時開展信息觀測。但是如果遇到極端天氣,為避免測量結果受影響,需要避開突變天氣,防止觀測結果中不確定因素的增加,可在適宜的氣候下,選擇特定時間段觀測。如果在雷雨天氣時要使用測量儀器,應該注意雷電預防,防止設備受到雷擊導致測量結果出現(xiàn)誤差,帶來較大經濟損失。觀測數(shù)據(jù)以前,應該嚴格進行設備和機器對中找正,保證設備平整,嚴格按照觀測儀器、設備的使用規(guī)范進行操作。如果測量過程利用光學電器,應借助垂球對此類電器的對中完成檢驗和校核,保證對中誤差在2mm以下,而天線的標志線應該保證指向正北方。在使用GPS測量儀器以前,應該對儀器進行檢定,使用之后按照要求及時維護和保養(yǎng)。所有水利測繪項目中都會利用GPS接收機、天線等,因此應該嚴格按照規(guī)定對其開展觀測前后的檢驗。待檢驗通過以后,在其有效期內合理使用。若如果使用期間存在故障,應該立即檢查,延長機器使用時間。除此之外,測量過程如果對流層、電離層等發(fā)生折射,也會導致測量結果出現(xiàn)誤差。因此,為規(guī)避測量距離產生的誤差,可借助同步測量的數(shù)據(jù)求差方法,在天線上設置抑制板,抑制沒有價值的反射信號,還可借助同步觀測、雙頻觀測等方法,進一步減小誤差。針對相對衛(wèi)星導致的測量誤差,可設置多個觀測站,觀測同一衛(wèi)星,有效減少測量誤差。測量過程還可能由于相對論效應導致衛(wèi)星、接收機等產生接收誤差,因此觀測期間,針對接收誤差,相關人員要謹慎處理,避免由于上述誤差影響GPS測量結果準確性,充分利用該技術對水利項目開展精準測繪[3]。

4GPS高程測量未來的發(fā)展前景

部分水利工程地處偏遠地區(qū),不但地形復雜,而且交通十分不暢,測量高程信息較為困難。對比于傳統(tǒng)的測量方法,GPS測量不必利用通視,并且測量結果準確,人員工作強度相對較低。雖然GPS在測量方面擁有便捷性和準確性等優(yōu)勢,但也容易受到極端天氣的影響,還可能受到對流層、電離層的影響導致出現(xiàn)測量誤差。因此,還需合理規(guī)避測量過程各項不利因素,關注測量細節(jié),完善相關流程,讓測量工作更加高效。

5結束語

總之,GPS測量在水利測繪項目中的應用能夠有效減少測量人員工作量,并且提高測量精度,有助于水利測繪工程的發(fā)展。工程測繪領域人員高度重視對該技術的應用,規(guī)范應用流程,發(fā)揮此技術的應用優(yōu)勢,提高水利測繪工作質量,為工程順利完成建設奠定良好基礎。

參考文獻:

[1]李正威,李昆.GPS高程測量在水利測繪工程中的運用[J].長江技術經濟,2020,4(S1):72-75.

[2]劉伯函.GPS高程測量技術在水利工程測量中的應用[J].住宅與房地產,2017(9):249.

[3]楊春,劉遠征,蔡文生.GPS高程測量及在水利測繪工程中的應用[J].工程技術研究,2018,3(6):83-84.

作者:查成剛 單位:湖北大禹建設股份有限公司

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