水利测绘工程GPS高程测量运用

张弓

摘要：在水利测绘工程开展的阶段中，GPS高程测量技术的应用能够推动各项工作有序开展。为了能够对GPS高程测量技术的应用情况有更为全面的了解，从而推动水利测绘工程项目的有序开展。文章结合实际在阐述GPS高程测量技术应用优势的同时，对该技术的应用要点进行深入探究，具体内容如下探讨。

关键词：水利测绘；高程测量；GPS技术

引言

 GPS高程测量技术具备操作简单、技术成熟等特点，在水利测绘工程中应用较为广泛，对GPS高程测量技术的应用情况进行分析，掌握技术的应用措施，能够推动水利测绘工程项目的有序开展。

1GPS高程测量技术的应用优点

1.1测量精确度较高

水利测绘工程GPS高程测量的应用之下，其有着非常明显的特点，可以在任何气候环境之下展开应用，且可以把测量环节需要的数据信息完全记录和现实出来。如果把GPS高程测量技术应用到水利测绘工程领域内，可以快速的获取足够的数据信息，达到精度的要求，还能够掌握测量点的坐标信息，较之其他技术来说，数据获取和使用更加稳定、可靠，同时应用到GPS高程测量，其数据的精度可以达到厘米级，精度极高，满足水利工程建设需要。

1.2测量速度较快

在具体的GPS高程测量中，发挥出水利工程测量技术的优势，然后在4等水准精度方面得出其建设基站，测量速度大幅提升。同时，还能够实现定位精度的提升，工作人员测量效率也会提高，促进各项测绘工作顺利的实施。

1.3测量成本及工作量较小

GPS高程测量技术应用到目前的水利水电工程测量领域内，因为很多因素都会产生直接的影响，传统测量技术因为天气、地形等因素的干扰与影响，导致数据精度较差，也会影响工程建设和运行。要想提升测量效率和质量，达到数据精度的标准要求，缩短测量的周期，必须引入GPS高程测量技术，以完成工程测量的工作。发挥出该技术的优势，降低测量成本、缩短工期，促进工程建设质量和效率的提升。

1.4不需要通视

GPS高程测量技术并不需要达到通视性的效果，弥补传统测量的缺陷，提高测量的总体水平。只要是测量区域内地势平坦，卫星信号受到干扰，都可以满足测量需要。

2  GPS定位系统的组成

2.1  GPS地面控制部分

GPS的地面控制系统主要包含1个主控站、3个注入站和5个监控站，在运行时，监控站内完成各个卫星运行状态的观测，并且可以直接接收相关信号信息，主控站要根据观测数据完成卫星的星历与卫星钟的参数计算和调节，从而达到使用的需要。

2.2  GPS空间控制部分

GPS完成信号和数据的确定，需要大量的卫星支撑才能实现，建设完成大量的卫星群，总体需要24颗GPS卫星，每一颗卫星大约有20万公里的高度，这些卫星分布在6个轨道上，且各个面相交为60°，从而确保地面上能够随时接收4-11颗卫星发布的信号。

2.3  GPS用户控制部分

GPS用户设备的组成部分是GPS接收机、数据处理软件以及其他的用户设备形式，可以完全满足数据采集与获取的需要。用户设备的作用就是接收卫星信号，利用信号可以直接进行导航定位。现代科学技术的发展，GPS定位系统重量不断的减小，体积也在减小，更加方便携带，数据精度也比较高，为水利工程测量提供良好基础。

3  GPS高程测量技术在水利工程测量中的具体应用

3.1  GPS高程测量技术的应用流程

3.1.1合理选点且进行标志

GPS测量站的建设后，形成了完善的网络结构体系，并且在内部进行相互通视作用，所以必须加强选点操作，为后续测量工作提供基础条件。较之传统测量技术来说，应用GPS高程测量技术可以节约视标建设的成本，促进工作效率的提升，还能够降低的项目成本。但是我们也应该直到，应用GPS高程测量技术，有着明确的要求：第一，选点是比较特殊的，必须保证视野开阔、方便接收、交通便利等要求。第二，确保选择使用的地点位置信息不会受到地磁的干扰，也不会受到障碍物的影响，完全符合使用的要求。因此，在测量工作的实施中，要尽量的避开高压线、有线电台、水区等区域。在明确具体的点后标记处理，一般需要在现场放置地标石，促进保存效率和质量的提升，数据可以完全投入使用。

3.1.2外业观测

外业观测就是利用GPS应用卫星导航系统，把收集后的信息实现观测与操作，准确进行天线位置的确定。在外业操作之前，必须先进行现场的确认，保证各项设施以及配套都能够完成使用。在外业操作中，根据设计方案和工艺标准展开进行，提高观测效果的质量与安全性，大幅提升测量的质量和性能。同时，还应该加强天线的处理，主要是进行定向、整平、天线高度的获取，以达到位置精度的提升。

GPS接收机是智能化的设备，其自动化水平较高，操作人员只需要按下功能键即可开展测量工作，每一步操作都能够显示在屏幕上，对于各个部分进行实时记录，简化操作的步骤，保证测量更加顺利的进行，满足水利工程建设需要。

外业观测环节，一般需要通过下述方式进行：其一，接收机自动完成工作，把获得的数据信息直接存储到机载存储设备内，处理以及调用都能够符合使用的要求。该观测记录的方法能够对卫星接收机信号的接收、本机信息接收以及结果实时定位等信息记录，满足数据记录和使用的需要。其二，保证各级人员参与后，可以测量和记录，形成手簿记录，但是该方式都工作量比较大，需要及时做好记录和整理，才能保证数据准确的使用。外业观测记录主要是进行GPS定位的原始数据记录使用，并且作为后续工作的基础和根本，必须保证数据保管和使用符合要求，还要根据需要进行备份，以免出现数据丢失等问题。

3.1.3检验成果及处理数据

外业检验主要是对观测成果进行分析，是重要的工序，利用该工作可以提高观测的质量，达到预期定位精度的要求，所以在进行外业观测工作结束后，还要对测量范围内的各项数据准确记录，能够了解其存在的环境，并且从具体情况出发展开补测或者重测，对于特殊的测量环境来说，还要根据具体的情况展开分析和处理，从而提高测量数据精度质量，防止发生误差的问题，提高数据精度水平。

通过应用平差计算的方法展开数据处理，通过利用GPS测量技术完成连续同步法测量应用，观测时间达到15s之后，系统会自动化记录观测到的数据信息，其内部存储大量的数据信息，消除传统测量的不足，促进测量质量的提升。在测量环节，利用网络计算机完成数据自动化处理，达到智能化、自动化的标准要求，所以是目前水利测绘工程广泛使用的关键性技术之一。

3.2GPS工程测量技术的具体应用

3.2.1设计控制网

在测量工作的实施中，按照从整体到局部，加强管理和控制，才能消除误差问题存在，重视积累工作，从而提升测量的速度与精度。控制网设计是目前最为关键性的结构部分，也是首要控制的内容。对于水利工程建设区域地势比较平坦的情况下，应该选择使用三角网的方式建设。对于地势比较复杂的小型水利工程项目来说，可以建设环形网进行控制。

3.2.2高程系统测量

高程系统测量是目前水利水电工程关键部分，而该测量数据精度对于水利工程的计算和分析有着至关重要的影响，也会关系到工程运行的安全性，所以必须加强控制。

3.2.3变形监测

变形监测可以随时掌握测点信息，了解变形信息，利用观测可以及时发现是否存在变形严重的情况，一旦超出规定参数值，必然会给结构稳定性带来影响。

3.2.4数据分析处理

数据分析处理也是极为重要的工作，加强测量结果和数据的分析，首先要掌握相关的数据信息，然后进行预处理作业，快速进行数据筛选和处理，根据规定标准分类处理，选择有用的信息，再进行“平差计算”，达到数据计算精度的要求，保证数据的精度，不会发生数据失真的问题，最后是进行坐标系统与GPS网转换，通过合理的分析和研究，得到相关数据，满足使用的需要。

3.2.5大型水工建筑物变形观测中的应用

如果选择应用GPS高程测量技术，能够随时展开变形观测和应用。结合当前工作的实际情况，如果可以放置仪器，随时掌握了解目标点变化，不需要进行基准点设定，假设因为一些因素让观测点不能设置，此时应用GPS高程测量点能够及时展开稳定性分析，核定相关数据信息，不需要设置繁琐的网络体系，工作时间大幅缩短，促进工作效率的提升，满足测量应用的要求。

4结语

综上所述，水利测绘工程实施中，GPS高程测量技术有效的提升测量精度，确保测量工作顺利进行，促进测量效率的提升。但是在实际应用中，还有很多的问题存在，必须不断的改革与完善，才能适应目前应用需要，实现总体效果的提升。

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