GPS高程测量技术在水利工程测绘领域的应用

　　摘要：随着我国经济水平的不断提升，对水利测绘工程的施工质量就提出了更高的要求。而GPS高程测量技术作为一种新型的测量技术，其主要就是利用全球定位系统，来直接测量地面点的大地高。该种技术在运用的过程中，不会受到天气、气候等外在因素的影响，而且还具有较高的测量精度。因此，将GPS高程测量技术运用到水利测绘工程中，不仅能够实现精准定位，而且还能为后续工程施工活动的顺利展开奠定坚实的基础。

　　关键词：GPS高程测量； 水利测绘工程； 运用；

　　Abstract:With the continuous improvement of China's economic level, the construction quality of water conservancy surveying and mapping engineering has put forward higher requirements. As a new type of measurement technology, GPS elevation measurement technology mainly USES global positioning system to directly measure the ground height of ground points. In the process of application, the technology will not be affected by the weather, climate and other external factors, but also has a high measurement accuracy. Therefore, the application of GPS elevation measurement technology to water conservancy surveying and mapping engineering can not only achieve accurate positioning, but also lay a solid foundation for the smooth development of subsequent construction activities.

　　Keyword:GPS elevation measurement; water conservancy surveying and mapping; appplication;

目录

　　1 GPS高程测量概述.....................................................1

　　1.1 GPS基本原理.....................................................2

　　1.2 GPS测高方法.....................................................2

　　1.3影响GPS高程测量的相关因素.....................................................2

　　1.4 GPS高程测量主要特点.....................................................2

　　2 GPS高程测量技术在水利工程测绘领域的具体应用.....................................................3

　　2.1不同阶段对工程的具体分析.....................................................4

　　2.2保障截流施I质量安全.....................................................4

　　2.3动态监测坝体变形程度.....................................................4

　　3 GPS高程测量在水利测绘作业中的应用现状.....................................................5

　　3.1多路径效应.....................................................6

　　3.2测量精度容易受到距离因素的影响.....................................................6

　　3.3容易受到噪声的干扰.....................................................6

　　4强化GPS高程测量技术在水利工程测绘领域应用效果的具体措施.....................................................7

　　4.1加大GPS高程测量技术的应用投入力度.....................................................8

　　4.2强化-线测量技术人员综合素质培训.....................................................8

　　4.3拓展工程监测网络应用范围.....................................................8

　　5结论.....................................................9

　　参考文献.....................................................10

　　随着科学技术的不断进步与发展，相应的水利测绘技术也得到了不同程度的更新。倘若依旧采用传统的测量方法，将无法满足当前水利工程的测绘需求。而GPS高程测量技术，实现了对地面的三维定位，并且还能根据人造卫星所发出的电波，而得出关于目标点的有关参数，以此不仅能够有效减轻工作人员的工作量，而且还能节约时间。因此，就应在水利测绘工程中合理的运用GPS高程测量技术，确保充分发挥出其应用优势，提高水利工程的施工水平。本文就针对GPS高程测量在水利工程测绘中的应用展开具体的分析与讨论。

　　1 GPS高程测量概述

　　加大对GPS高程测量技术的研究与分析，了解其应用原理、应用特点，才能更好地将其运用到水利测绘工程中，才能更好发挥出其的应用优势。下面，就针对GPS高程测量概述展开具体的分析与讨论。

　　1.1 GPS基本原理

　　全球24颗导航定位系统是GPS高程测量技术的核心，其给整个技术的应用提供了全方位的精准定位服务。因此，运用GPS高程测量技术就能有效地的提高测量的精准性，确保信息无误。而在实际运用时，工作人员主要就是根据卫星数据来判断和确定卫星的准确位置，这样就能将工作人员从繁杂的工作任务中解脱出来，并且还能给工作人员由卫星到接收机之间距离的计算提供精准的数据支持。由于GPS技术具有较强的应用优势，受到了各个行业的广泛应用[1].

　　1.2 GPS测高方法

　　对于GPS高程测量方法而言，其主要有：等值线图法、地球模型法及拟合法等多种方法。而在具体测量时，工作人员应根据项目的具体情况来选取与其相匹配的测量方法，避免出现测量失误。其中，在应用等值线图法时，首先应选择合理的坐标系统，确保精准的计算出点的正常高。因此，该种方法的使用，只有提高等值线图的精准性，才能保证整个测量结果更加精准。此外，我国是一个国土资源较为丰富的国家，地形地势较为复杂。因此，在运用GPS高程测量方法时，就应结合周围的地理环境，合理选用GPS测量方法，确保充分发挥出其应用优势[2].

　　1.3 影响GPS高程测量的相关因素

　　加大对影响GPS高程测量相关因素的分析，就能减少外在因素对最终测量精度的影响。其中，天高线是影响GPS高程测量技术应用性能最大的一个因素。在使用该技术进行测量时，三脚架的高度时常处于动态的范围内，而为了降低测量结果的误差，工作人员就应不断地对天高线进行测量。此外，卫星一般分布都较不均匀，这样就导致工作人员的实际测量结果与预期测量结果存在差异，但是该种误差的产生是不可避免的。天线的机械中心往往与其他部门不重合，这样就使得测量结果存在误差，并给整个机械天线中心带来影响。因此，为了有效地降低误差率，工作人员就应做好对天线机械中心的重视工作，以此才能保障测量数据结果的精准性[3].

　　1.4 GPS高程测量主要特点

　　空间部分、地面监控部分、用户设备是组成GPS高程测量技术的三个方面。其中，空间部分主要就是监测空间的卫星，以确定卫星的具体位置。而地面监控则主要是通过获取卫星数据，来实时监测卫星的运动状态。用户设备主要就是指：GPS接收机根据卫星所发来的信号，来测量出点位坐标，确保降低测量结果的误差率。而随着我国科学技术的不断创新，GPS高程测量技术的应用优势也越来越明显，故在水利测绘工程方面也得到了较为广泛的应用。其中，GPS高程测量技术的特点主要表现为：第一，精度高。该技术的使用不易受到外界因素的影响，并且还不受时间和地理环境的限制，能够保持全天候作业，测量结果还较为精确，能够有效满足水利工程测绘要求。第二，减轻了工作人员的工作量。传统的测绘技术，要求工作人员需要前往复杂的区域，进行数据的测量，严重威胁工作人员的生命安全。而GPS高程测量技术的应用，有效简化了常规测量的步骤，不仅有效减轻了工作人员的任务量，而且还有效的节约了时间成本[4].

　　2 GPS高程测量技术在水利工程测绘领域的具体应用

　　2.1 不同阶段对工程的具体分析

　　水利工程的不同测绘阶段，对GPS高程测量技术的使用要求不同。其中，工程项目的规划设计阶段，施工人员应实地考察工程项目所处位置的地质结构和地势条件，并测量出整个平面高程，确保能够全面掌握河流、湖泊等有关信息，确保为后续工作的展开提供理论依据和数据支持。在水库工程项目的设计后期，技术人员往往需要精准地测量出水库的淹没界限，确定水库的临界值，以此才能避免施工过程中突发情况的发生，切实保障施工人员的人身安全。因此，技术人员就应做好施工前的各项准备工作，准确标记出测量位置，以此才能达到GPS高程测量技术的应用目的。而在工程项目具体施工时，还应运用GPS测量技术测量工程建筑物的轴线，这样就能帮助施工人员确定设备安装的具体位置，确保有效提高设备的安装水平。此外，当完成大坝变形观测设备埋设工作后，技术人员应加大对其运行状态的检查力度，确保各项指标都在要求的范围之内，以此来确保整个工程项目的顺利施工[5].

　　2.2 保障截流施工质量安全

　　水利测绘工程较其他工程不同的是：其易受到温度、水环境及土壤地质结构等多方面因素的影响。倘若在施工的过程中，依旧采用传统的人工测量方式，不仅会增大工作人员的任务量，消耗大量的经济成本，而且还无法保障测量结果的精准性。因此，工作人员就应高效地将GPS高程测量技术运用到水利测绘工程中，并充分了解其工作原理、应用特征，以此来有效提高GPS高程测量技术的应用水平。其中，截流工程的工程周期一般都较为紧张，传统的测量作业会拖延截流工程的施工进度，并且水下地形还较为复杂，这样也就增大了作业开展的难度。因此，为了有效解决这一问题，确保保障截流施工的质量安全，施工人员就应合理地利用GPS高程测量技术，并提前做好水下地形的勘探工作，确定测量区域的精准位置，以此就能有效提高工程施工效率，进而就能有效缩短施工周期。

　　2.3 动态监测坝体变形程度

　　当水利工程经过长时间的使用后，其坝体就会出现不同程度的变形。倘若不对变形程度加以重视，就会引发重大安全问题。而在对坝体进行动态监测时，就可运用GPS高程测量技术，并结合工程项目的具体情况，对其展开特异性测量，以此就能保障测量出更精准的数据。此外，GPS技术还具有测量精度高的优势，并且在应用时不受时间条件的限制，可进行全天候作业。因此，工作人员就应积极地转变传统的测量观念，加大对GPS高程测量技术的应用，确保充分发挥出其应用价值，做好对坝体变形程度的监测工作，一旦发现存在异常情况，应立即上报，做好后续处理[5].

　　3 GPS高程测量在水利测绘作业中的应用现状

　　通过对当前GPS高程测量在水利测绘作业中应用现状的分析与了解，就能在一定程度上帮助我们及时采取针对性的解决措施，确保提高GPS高程测量技术地的应用率，切实的发挥出其应用价值，以此就能有效地促进整个水利行业的稳定发展。下面，就针对当前GPS高程测量在水利测绘作业中的应用现状展开具体的分析与讨论。

　　3.1 多路径效应

　　水利测绘工程最多的就是水域面积，而水域面积自身会受多路径效应的影响，以此就会导致最终的测量结果出现误差，这样就会导致工作人员对具体的水利工程产生了错误判断，也就给水利工程项目后续工作的展开埋下了安全隐患。因此，为了有效降低多路径效应对测量结果的影响，测量人员就可采用相应的技术，来消除误差。譬如：可以采取增加天线下面抑径板数量的方式，来减少多路径误差，以此就能有效提高GPS高程测量技术的测量精准性。

　　3.2 测量精度容易受到距离因素的影响

　　虽然GPS高程测量技术具有测量精度高及可以全天候作业的应用优势，但是其在一定程度上还是会受到外界因素的影响。其中，水利测绘工作的开展环境大多都处于水下，使得测量距离不断增加，这样就给最终的测量值产生了不同程度的影响。此外，有些单基准站和差分GPS网所提供的信号具有一定的差距，这样也会给最终的测量结果带来影响[7].

　　3.3 容易受到噪声的干扰

　　在利用GPS高程测量技术时，工作人员需要根据电波信号来确定测量点的具体位置。但是，水利测绘监测点经常会在较短的时间内，出现信号变弱的情况，这样就降低了测量结果的抗干扰性，以此也就给最终的测量结果造成了影响。因此，要想降低噪声干扰对测量结果的影响程度，有关人员就应不断提高变形监测的精度，确保通过对变形幅度的分析，来减少最终测量结果的误差率[8].

　　4 强化GPS高程测量技术在水利工程测绘领域应用效果的具体措施

　　4.1 加大GPS高程测量技术的应用投入力度

　　随着GPS高程测量技术应用优势的日益显现，越来越多的人都选用GPS高程测量技术来展开测绘工作。而在具体工作时，工作人员应加大对该技术使用的重视度，确保在保障测量精度的基础上，有效节约测量单位的各项经济成本，减轻测量人员的工作量，以此才能更加突出其应用效果。此外，随着科技技术的不断更新，GPS高程测量技术也得到了不同程度的更新。因此，测量人员应保持全面学习，确保能够全方位了解GPS测量技术，以此才能真正发挥出其应用价值，才能为工程测绘工作的展开提供更优质化的服务[9].

　　4.2 强化一线测量技术人员综合素质培训

　　测量技术人员作为GPS高程测量技术的主要应用者，其对该技术的认知程度及综合素质的高低都在一定程度上影响该技术的具体应用效果。因此，测量单位应加大对测量技术人员的培训力度，通过定期开展职业教育的方式，来确保提高测量技术人员的专业水平和综合素质。此外，测量单位还应建立较为完善的考核制度，加大对测量技术人员技术方面的考核，确保提高测量人员的工作积极性。而在对具体的工程项目开展测量工作时，还应加强安全意识，有效规避风险，确保在保障测量安全的基础上，提高整个作业的开展效率。此外，为了提高测量单位的竞争优势，还可构建专业的GPS测量团队，并加大资金的投入，给团队人员提供良好的学习环境，确保能够高效地将GPS技术运用到水利工程的测绘过程中。

　　4.3 拓展工程监测网络应用范围

　　将GPS高程测量技术高效地运用到水利工程的测绘测量领域，就能在确保测量精准的基础上实现作业范围的有效拓宽。因此，在开展具体的测绘作业时，就可在渠道管线测量中积极地引入GPS高程测量技术，以此就能减少外界因素对最终测量结果的影响，提高整个作业的开展水平，降低工程返工率。此外，在观测时，还可通过GPS高程测量技术，来简化整个作业的开展流程，避免布设较为复杂的参考网络[10].

　　5 结论

　　不断地将GPS高程测量技术运用到水利测绘工程中，对有效提高数据的测量精度、减轻测量工作人员的任务量及不断提升水利测绘工程的施工水平、促进水利行业的稳定发展都具有至关重要的作用。因此，我们应首先认识与了解GPS高程测量技术概述和当前GPS高程测量在水利测绘作业中的应用现状，进而从加大GPS高程测量技术的应用投入力度、强化一线测量技术人员综合素质培训以及拓展工程监测网络应用范围三个方面确保将GPS高程测量技术高效运用到水利测绘工程中，充分发挥出其应用优势，减少测量误差，保障测量结果的精准性，以此就能有效降低测量单位的人力、物力和财力成本，确保提高测量单位的竞争发展优势。

　　参考文献
　　[1]杨春，刘远征，蔡文生。GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用[J].工程技术研究，2018（6）：83-84.
　　[2]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，2016,13（26）：7-8.
　　[3]李燃。 GPS高程测量技术在水利工程中的应用[C]土木建筑学术文库（第14卷）。：河南省土木建筑学会，2010:666-667.
　　[4]胡勤涛。GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用[J].居舍，2018（34）：173.
　　[5]于思博。基于GPS高程测量技术在水利工程测量中的有效应用分析[J].黑龙江水利科技，2018,46（10）：134-135.
　　[6]谢承璋。基于GPS高程测量技术在水利工程测量中的有效应用[J].南方农机，2018,49（8）：122.
　　[7]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）：249.
　　[8]苏勇。水利测绘工程中GPS高程测量的应用[C].《建筑科技与管理》组委会。2014年2月建筑科技与管理学术交流会论文集。《建筑科技与管理》组委会：北京恒盛博雅国际文化交流中心，2014:52,50.
　　[9]迟本良。GPS高程测量分析及其水利测绘工程中的运用探讨[J].科技创新导报，2011（29）：122.
　　[10]赵曰瑕，王成华，和耐秋。GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用[J].山东水利，2008（4）：13-14,16.