楊仕華

（云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局816隊(duì)云南昆明650011）

GPS在水利水電測繪中的應(yīng)用

楊仕華

（云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局816隊(duì)云南昆明650011）

隨著科技發(fā)展，水利水電工程的測繪工作越來越離不開先進(jìn)技術(shù)的幫助，GPS技術(shù)的應(yīng)用便是一個(gè)很好的例子。在水利水電的測繪過程中，GPS技術(shù)使得測繪結(jié)果的精確得到了很大的提高，同時(shí)，也節(jié)省了測繪的時(shí)間，提高了測繪效率。

GPS水利水電工程測繪應(yīng)用

在我國現(xiàn)代的水利水電的工程測繪中，GPS系統(tǒng)測繪已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的測繪方式。GPS系統(tǒng)測繪同傳統(tǒng)測繪方式相比，在減少外業(yè)觀測勞動(dòng)強(qiáng)度、降低建網(wǎng)費(fèi)用、提高管觀測精度和成果質(zhì)量等方面具有重大意義。

1　GPS的系統(tǒng)組成以及定位原理

整個(gè)GPS的系統(tǒng)組成主要包括三部分：衛(wèi)星的星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和GPS信號(hào)接收器，分別屬于系統(tǒng)的空間部分、地面控制部分和用戶部分。信號(hào)接收器接收器到空間衛(wèi)星不間斷發(fā)送的自身星歷參數(shù)和時(shí)間信息，并利用計(jì)算機(jī)來對三顆衛(wèi)星的三維位置和三維方向進(jìn)行處理和計(jì)算，最后通過相關(guān)的公式來計(jì)算出測量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。這便是GPS定位系統(tǒng)的工作原理。

2　GPS技術(shù)在水利水電測量中的優(yōu)勢

2.1測繪速度快

用GPS測繪系統(tǒng)對水利水電工程進(jìn)行測量時(shí)，由測繪人員隨身攜帶流動(dòng)站，測量基點(diǎn)的架設(shè)應(yīng)在四等水準(zhǔn)精度點(diǎn)上進(jìn)行。一般情況下，僅僅只需幾秒便可以獲得測點(diǎn)定位信息。即便是衛(wèi)星狀況不穩(wěn)定的情況下，也最多使用十幾分鐘便可以完成測繪任務(wù)。如果按照每天的工作量時(shí)以測量1.5個(gè)河道來計(jì)算，測量的工作效率可以提高百分之七十。

2.2測繪人員工作強(qiáng)度降低

在利用普通水準(zhǔn)進(jìn)行水利水電工程測繪時(shí)，執(zhí)行測繪工作的工作人員往往要受到測繪地形條件、氣候、天氣、能見度等等自然條件的影響，承受了很大的勞動(dòng)強(qiáng)度。利用GPS進(jìn)行水利水電的測繪，不受測繪過程中這些自然條件的影響，因此能夠滿足各類水利水電測繪工作的需要，從而使得工程測繪人員的工作強(qiáng)度降低，節(jié)省了大量的人力、物力和時(shí)間。

2.3數(shù)據(jù)更為精確，無誤差積累

利用GPS進(jìn)行水利水電測繪工作可以為用戶提供連續(xù)實(shí)時(shí)的時(shí)間、速度和三位位置的信息而不必?fù)?dān)心任何天氣狀況的影響。在滿足作業(yè)半徑和作業(yè)條件的情況下應(yīng)用GPS進(jìn)行水利水電工作的測繪，可以同時(shí)將測繪點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行精確測量，高程測量的精度甚至可以精確至厘米，更為重要的是，利用GPS系統(tǒng)進(jìn)行的測量不存在誤差的積累。

2.4節(jié)約測量成本

GPS技術(shù)能將測量點(diǎn)進(jìn)行精確測量后所得的河道三維斷面資料進(jìn)行可視化、數(shù)字化處理，然后顯示在GIS電子地圖上，滿足了編輯操作的需要。并且，通過GPS系統(tǒng)一次測量所獲得的信息可以滿足水利工程規(guī)劃、建設(shè)、管理以及防洪決策等多項(xiàng)工作的需要，不用再像傳統(tǒng)方式一樣進(jìn)行多次測量，極大地降低了測量過程中的成本[1]。

3　GPS在水利水電測繪中的應(yīng)用

GPS在水利水電工程測繪工作中的應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)：

3.1放樣測量

在水利工程測量的過程中，采取RTK點(diǎn)放樣和線路放樣。在進(jìn)行點(diǎn)放樣時(shí)，要首先將放樣點(diǎn)的坐標(biāo)和靜態(tài)網(wǎng)中的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)上傳到GPS流動(dòng)站中，實(shí)地放樣時(shí)要根據(jù)所放點(diǎn)的標(biāo)示進(jìn)行。將放樣精度控制在5till以內(nèi)；路線放樣的中心線文件應(yīng)當(dāng)首先根據(jù)線路中心線得的彎道元素來編制，將坐標(biāo)和中心線文件之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)上傳到GPS流動(dòng)站接收機(jī)，實(shí)地線路的放樣應(yīng)根據(jù)樁號(hào)和所放點(diǎn)與中心線的關(guān)系進(jìn)行。

3.2平面控制測量

原先比較常規(guī)的導(dǎo)線測量的控制方式被平面控制測量取代。根據(jù)工程需要進(jìn)行GPS的靜態(tài)定位、快速靜態(tài)定位和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（簡稱RTK）對網(wǎng)測量和部分碎測量進(jìn)行控制。相對于傳統(tǒng)的導(dǎo)線測量方式，其測量時(shí)間大大縮短，測量精度上得到提高。

3.3高程測量

對觀測點(diǎn)的大地高程差進(jìn)行測量可以通過GPS的高精度定位技術(shù)進(jìn)行，通過建立適當(dāng)?shù)拇蟮厮疁?zhǔn)面數(shù)學(xué)模型，內(nèi)插出計(jì)算點(diǎn)的高程異?；虍惓２?，從而可以得出特定點(diǎn)的正常高。

3.4航空攝影測量外業(yè)像控

在水利水電測繪的工作中，測量區(qū)一般都是狹長地帶，并且里面林木茂密，視野極其的不開闊，并且，像控點(diǎn)之間呈分散狀態(tài)，彼此之間距離比較遠(yuǎn)。采用傳統(tǒng)的測繪方式要耗費(fèi)耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力，同時(shí)對成果的精度質(zhì)量和工期的進(jìn)度還不能加以保證。采用GPS測繪不僅可以保證測繪的進(jìn)度，又可以避免浪費(fèi)大量的人力物力，從而使這一問題迎刃而解[2]。

4　GPS技術(shù)在水利水電測繪應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

在應(yīng)用GPS系統(tǒng)對水利水電工程進(jìn)行測繪工作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一，應(yīng)做好GPS技術(shù)在測量過程中對控制點(diǎn)的選擇工作。觀測點(diǎn)的定位的精確度會(huì)因控制點(diǎn)的位置上的差異產(chǎn)生影響。在測繪過程中，對測量點(diǎn)進(jìn)行選擇上應(yīng)當(dāng)慎重考慮，測量點(diǎn)位置要遠(yuǎn)離高壓輸電線路、無線電發(fā)射源、衛(wèi)星信號(hào)接收物體，同時(shí)，要避開大片水域；二、同常規(guī)測量技術(shù)一樣，GPS技術(shù)無論對靜態(tài)定位測量時(shí)還是在對動(dòng)態(tài)定位測量之前，要先復(fù)核算基準(zhǔn)點(diǎn)的精度，確保起算基準(zhǔn)點(diǎn)是高等控制點(diǎn)。同時(shí)，要保證的合理均勻的分布起算基準(zhǔn)點(diǎn)與觀測點(diǎn)之間位置。尤其在進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量時(shí)，要確?；鶞?zhǔn)點(diǎn)至少經(jīng)過了四個(gè)高級控制點(diǎn)的連續(xù)測量和復(fù)核；三、如果要提高GPS技術(shù)在水利水電測量中的進(jìn)度，測繪地的選擇必須進(jìn)行事先考慮，對其干擾因素進(jìn)行屏蔽，測繪地應(yīng)當(dāng)視野開闊，無不良障礙物。同時(shí)選擇向上四十五度視角的范圍內(nèi)沒有遮蔽物的點(diǎn)位進(jìn)行測量[3]。

5　結(jié)語

GPS技術(shù)的利用使得水利水電勘探工程變得極為簡單和方便，大大的提高了工程測繪的精確度，工作效率也得到了極大的提高。當(dāng)然，任何事物都有其相反的一面，在GPS系統(tǒng)進(jìn)行工程測繪時(shí)也存在著很多問題。只有對這些問題認(rèn)真對待并加以規(guī)避，才能真正的將GPS在水利水電工作過程中的真正作用發(fā)揮出來，造福于民。

[1]許偉華.GPS技術(shù)在水利水電工程測量中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2014,6: 545-546

[2]何新權(quán).經(jīng)驗(yàn)談GPS測量在水利水電工程測量中的應(yīng)用[J].世界家苑,2013,1:234.

[3]王偉.在水利測量工程中GPS的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2013,11:169-170.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-317-1