GPS高程测量在水利测绘工程中的运用

GPS高程测量在水利测绘工程中的运用

张利

身份证号码： 41060219831207 **** 河南郑州 450000

摘要：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。

关键词：GPS高程测量;水利工程测绘;应用研究

1 GPS技术的主要概念

GPS技術本身有着非常高的应用率，不论在日常生活之中还是在国家大规模科技研发项目之中，GPS技术都是其中十分重要的一项技术形式。究其原因主要是GPS技术可以在一整天之内持续展开定位工作，同时有着很高的精确性以及工作效率。正是这一原因，GPS技术也被用在矿山测量工作之中。而伴随GPS技术的进步，对于工作人员自身的综合素养也有了更高的要求。测量团队的工作人员必须具备较强的基础素养，同时工作效率也要足够高，从而可以确保GPS技术本身的作用可以全部发挥出来，进而确保测量工作顺利进行。2GPS技术的具体构成一般来说，GPS技术主要可以分成三个不同的部分，分别是GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收机。GPS主要通过互联网的方式进行定位，以此为基础创设网络。而对于GPS网络而言，其又能分成两个部分，分别是外业作业和内业作业。外业作业主要是在野外区域进行操作，同时也能完成测量方面的工作。而内业工作主要是技术方面的工作以及信息的交流，二者在本质层面存在非常大的差异。

2 GPS高程测量技术基本原理

GPS高程测量的基本原理是借助布设在不同区域的共计24颗导航定位卫星，构建完整的测量体系，为一线工程测量人员提供精确的定位服务，保证测量信息的精确性。GPS高程测量本质上属于测距后方交会的测量方法，技术人员可以通过整合分析卫星的历史数据，判断卫星的具体位置，不仅能够有效压缩工作量，还能帮助技术人员全方位了解相关讯息，准确计算卫星与接收装置的距离，进而获取其位置信息。

3工程测量中GPS测量技术的影响因素

3.1GPS高程模型因素

GPS高程拟合模型的合理选择，能够保障GPS测量技术的精度，若选择不当，会造成高程误差。GPS测量技术的应用，可以有效的避免测量时间与地形等的影响，在高程测量时，需要GPS高程拟合模型的支撑，因此模型选择的是否合理，直接影响着GPS测量技术的应用质量。

3.2GPS大地高测量精度

GPS大地高的测量精度直接影响着GPS技术的精度，受到公共点几何水准测量精度的影响。加之卫星钟差与星历误差等的影响，使得大地高的测量精度受到影响。除此之外，还受到卫星信号的影响。GPS主要是通过卫星定位，是基于卫星信号实现。若卫星数量较多或者位置图形较好，则天线接收信号较好，测量精度就越好，反之测量精度较差。

3.3公共点几何水准测量精度

除了GPS高程拟合模型对测量精度有影响之外，公共点几何水准测量精度也会对其造成影响，而出现影响的原因就是因。公共点几何水准测量精度与GPS大地高测量精度在测量时存在较大差异，这种差异的存在就造成了共点几何水准测量点与大地高的GPS技术高程测量将受到较大的差距的影响。

3.4 GPS高程拟合方法

所谓GPS高程拟合是指利用GPS测量技术获得大地高，然后利用水准测量得到正常高，计算大地高于正常高二者之间差值，即可得到高程异常值。利用高程异常可以拟合得到大地水准面，利用相应的计算方法即可获得未知测量点的高程异常值。纵观多种传统测量方法，具有工程量大、观测时间长、测量成本高等通病，应用传统测量技术很难保证几何水准高程值的精度，特别是在一些复杂地形的地区，其高程精度更难控制。

4 GPS高程测量在水利工程测绘测量领域的具体应用

4.1变形观测中的有效应用

水利工程测量是为水利工程建设服务的专门测量，水利工程测量的主要工作内容有：地形测量、平面一高程控制测量等，在规划设计阶段，主要是工作人员对周围的河口、湖泊进行有效测量，掌握相关信息，为以后的工作提供参考依据。对于水库工程而言，在设计阶段的后期，工作人员还要测量水库的淹没界线，确定水库的临界值，防止施工过程中出现意外情况，影响整个工程质量。这就需要工作人员在设计阶段做好准备工作，对于所要测量的位置进行有效标记，不但能够提高工作人员的工作效率，还能有效提高工程质量，充分发挥GPS高程测量作用。施工阶段的主要测量任务是布设施工控制网，测量工程建筑物轴线，从而确定设备安装的位置，提高测量的精准性，确保工程质量。在大坝变形观测设备埋设完成后，工作人员要先对其进行检测，确保达到规定的标准，进而满足相关人员的实际需求，对建筑物变形进行有效观测，从而确保整个工程顺利进行。

4.2在堤防工程测量中的有效应用

目前，水利行业普遍接受与认可GPS高程测量技术的实际应用价值，并将其运用到堤防工程测量过程中。比较传统的堤防工程测量技术，其测量方式简单，没有严格的监控与检查方法，在实际测量操作中，很容易就产生水利工程测量工作的误差，在一定程度上影响了工程的质量，增加了施工的成本，一旦误差严重，就会需要返工，造成资源和人工浪费，影响工程进度，费时费力，不利于水利工程建设工作的发展。另外，传统的测量技术受外部环境的影响较大，如果地势险恶或气候恶劣，就会增加工作人员的操作难度，增加施工的危险性，甚至有时候，导致测量工作完全无法正常进行。然而，如果能够有效地将GPS高程测量技术应用到堤防工程测量中去，就能很好地避免上述情况的发生。

4.3截流施工中GPS高程测量的应用

由于GPS高程测量具有较大优势，因此，受到了工作人员的高度重视，在水利测绘工程中得到广泛应用，水利测绘工程受到水下地形、温度等方面因素的影响，如果采用人工的方法进行测量，不但会花费大量的人力、物力，还不能确保测量的准确性，传统测量方法测量的区域有限，影响了测量数值的准确性。这就需要相關人员加强对GPS高程测量的重视，全面了解GPS高程测量，充分发挥其优势，进而提高测量结果的精准性，确保整个工程质量。截流的工期较为紧张，传统的测量方法不能满足人们的实际需求，会影响工程进度，由于水下地形较为复杂、作业条件较差，给工作人员带来了较大难度，这就需要工作人员运用GPS高程测量，对水下地形进行全面勘探，不但能够对所测量的区域进行准确定位，还能提高工作人员的工作效率，确保作业顺利进行。

4.4拓展工程监测网络应用范围

在水利工程测绘测量领域，合理应用GPS高程测量技术，可以在保障作业质量的基础上拓宽作业范围。基于此，在实际测量作业环节，应积极将GPS高程测量技术引入渠道管线测量中，进而减小周围环境因素对测量精确性的不利影响，强化作业质量，杜绝返工问题的发生。与此同时，在观测过程中，还可以应用GPS高程测量技术简化传统作业流程，以免布设复杂的参考网络，节约时间成本。

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]曹振华.GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用[J].科技创新导报，2016（26）：7～8.

[2]刘伯函.GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用[J].住宅与房地产，2017（9）.

[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.