顾新波
南通海洋水利工程检测有限公司 江苏南通 226400
摘要：工程测量是水利工程施工建设过程中的一项重要内容，科学有效的测量是水利工程质量以及施工人员生命财产的有力保障。GPS技术在水利工程测量中的应用，提高了工作效率和工程的质量，能更好地满足水利工程高质量的要求。GPS是全球定位系统的简称，其测量技术的应用已经颇为广泛，尤其在水利水电这种大型工程的建设中发挥着举足轻重的作用，工程建设中也研发出多种应用措施和方法，为施工中需要进行测量放线或者标高的各项指标参数提供相应的信息数据，并且可以保证数据的精准性。
关键词：GPS；测量技术；水利水电；工程建设；应用
引言
水利和水电工程对于各地区经济的发展和社会产生的效益而言具有很大的促进作用，能够为各个行业的生产和进步改善目前的所处环境和条件，因此这种工程项目的质量标准极为严格，涉及到的指标参数的精准度很高，要利用GPS定位系统的测量技术来获取各种所需要的数据，为工程建设以及合理的施工方案提供更为全面、准确的定位信息和测量结果。
1、工程概况
某引水工程辽中支线输水路线长度8.9km；大石桥支线输水路线长度12.9km；鞍山支线输水路线长度27.9km，海城支线输水路线长度4.4km；大洼支线输水路线长度55.6km。根据下达的《专业提资要求表》中的要求，为满足输水管线施工放样的需要，须进行JLN供水二期工程施工控制网测量，同时完成某引水工程鞍山支线改线测量任务。
2、GPS技术及其在水利工程测量中应用的优势
2.1减少工作量，降低测量成本
采用普通的测量技术开展水利工程项目测量，在实施过程中往往会受到天气、地形等因素的影响，测量工作量和成本投入都比较大。而GPS技术的先进性不仅使测量数据的准确性更高，还能缩短测量周期，减少成本，同时可以在复杂的环境中高效地完成测量工作。
2.2测量数据实现实时动态更新，无需通视
GPS技术在信息的实时更新处理方面有突出的优势，其通过借助电磁波可以高效地将自身的信息传送到最近的基站，基站中的计算机接收到信息后进行快速处理，然后反馈给主设备，有效地节约了高频率次数的测量。此外，由于测量站之间对通视的条件不高，因此，运用GPS技术布置长隧道施工控制网点等测量工作非常灵活方便，还可以省去许多传算点，进一步降低了工作成本。
3、GPS测量的特点
3.1定位精度较高
常见的工程测量仪器红外仪标的精度可以达到5mm+5ppmm，而GPS技术错用双频接收器精度可以达到5mm+1ppmm，GPS技术的策略精度相对较高，而且实践证明基线边长越长，定位定都越高，有学者统计50km内，定位精度为10－6，可是1000km以上定位精度可以达到10－8。
3.2测量效率高
在GPS测量工作中，对于小于20km相对静态定位用时小于20min，而测量流动定位时，也仅仅需要观察2min以内，随后就能快递定位，而当基站与流动站距离小于15km时，测量速度更快。相对于传统的测量效率，GPS测量呈现测量速度快且可以实现无间隔测量。测量效率高在水利工程险情掌握中作用明显，可以帮助测量人员及时掌握并快速采取措施。
3.3测量间距长
水利工程测量中常见长距离测量，在传统测量技术中，因为距离太远，存在通视的问题，采用GPS技术后就可以解决这个问题，通过站点之间的信息交流可以实现站点之间相互通视，大大延长测量间距。
3.4操作简单
GPS测量所用的设备自动化程度都比较高，在卫星捕获、观测、数据处理等方面都可以自动化进行。当前，GPS测量所用的设备更是趋于小型化，、便利化，操作更加简单，甚至出现只需要要把接受装置放开，校正，开机即可，剩余的工作基本都是自动生成。
4、GPS系统和关键技术应用情况
4.1外业测量
对测量点的合理选取是水利工程外业测量中的一个重问题，只有选择最佳的测量位置，才能更好地开展测量工作并获得较准确和有效的测量数据和结果。因此，测量人员可以充分应用GPS技术对测量区域内的地理信息进行深入的了解，在对这些信息进行综合分析的基础上得出最合适的测量点，然后开展外业测量。GPS的观测区别于常规测量的不同之处是无线安置和开机观测两方面，在外业测量实际应用中，无线要安置在正常的点位，并在三脚架上架设天线，且安置于标志中心的上方，以确保对中状态及天线基座上圆水准气泡的平温性，如果在有风天气，需采取有效措施对天线进行固定。
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4.2高程测量
在水利水电工程的进程当中，高程系统测量是一道重要的工序，高程测量的精准度对水利水电工程的安全、预算资金等问题起着直接的作用。由于一些自然环境因素的影响，在水利水电工程的测量过程当中不可避免地会遇到许多困难，导致水利水电工程测量工作的难以进行，这个时候如果采用了全球卫星定位系统来进行水利水电工程的测量，就会事半功倍，极大减少测量工作的时间，提高工作效率。
4.3GPS布网工作
布网工作也是GPS技术水利工程测量中的一项重要应用。布网的方式要根据不同的测量任务决定，例如，在引水工程此类带状工程的测量中，为提高测量效率和质量，多采用点连式的布网方式或边连的方式构成持续发展的三角锁同步图形；而对于工程枢纽区域的施工控制网及变形监测网，为进一步加强网形的集合强度，并确保GPS控制网的可靠性以及数据的准确性，通常采用边连式或网连式进行布设。
4.4变形监控
变形监测有在观测过程当中及时发现那些变形的信息的功能。如果监测到的变性信息严重超过了标准值，就会对水利水电工程产生很大的影响。一般情况下，对变形监测的要求很苛刻，在进行测量的时候多数情况下采用的都是水准测量的测量方式。
4.5实时动态定位
4.5.1静态定位
在静态定位过程中，需要利用GPS接收机，通过静止的观察和监测，并在此过程中对未知数及相关数据进行计算，当所测得的结果变化较为平稳，则表明与要求相符，可以对其结果进行使用。当测量结果变化较大时，则表明存在一定的误差，因此需要重新进行再次测量。通常在具体测量过程中，当利用普遍测量技术来实施测量时，由于受到的影响因素较多，这就会导致测量结果误差较大。而利用静态测量方法不仅测量过程较为简单，而且随着自动化程度的不断提升，定位精确度也不断提高，有效地保证了获取到的数据的准确性。
4.5.2动态定位
动态定位就在某一定点观察几分钟后，按照最初的设计，以一定的间隔自动进行观测和采样。按照目前的技术水平，精确度已经达到毫米级别。动态定位较静态定位灵活，因而，在水利工程的测量中有着更为广泛的应用前景。例如完成：地图测绘、纵断面的测量、横断面的测量等，若是运用一般的仪器是很难测得的，而利用动态定位模式就能很轻松地解决。整个测量过程不需要通视，且其测量精度达到1cm～2cm。因此，它具有一般仪器所没有的优点。
4.6测量数据信息的处理
首先，在水利和水电的工程建设中做好测量工作的准备事项，对于原始存在的数据和信息要进行初步的整合和筛选，并且进行正确的归类整理。其次，要获取精准的数据平差，才能够确保工程建设所需要的各项指标参数值的准确性得到良好的保障。最后，初步获取的数据格式并不能被工程测量直接使用，而要进行数据格式之间的正确转换才能读取，将定位信息以及具体的坐标做好转换，以确定具体的测量对象。
5、GPS技术在水利工程测量中的应用前景
5.1灾害预警方面
水利工程建设施工周期相对较长，且工程涉及内容较为广泛，因此在施工过程中难免会出现一些问题，而GPS技术的运用能够高效完成各项监督工作，可以在短时间内完成现场数据的收集与分析工作，能够及时发现缺陷并对其进行处理，可有效提高灾害预警能力水平，降低重大危险事故的发生概率。
5.2堤坝防护方面
在水利工程建设中堤坝测量是极为重要的一个环节，技术人员可以通过GPS技术对堤坝进行分级测量，且在测量误差较大时进行反复测量，可
保证测量结果的精准度。同时该项技术的运用，还可以有效降低累计传递问题的发生概率，提高控制点精准度。
5.3隧洞贯穿方面
引水式电站需要建设在流量或落差较小的地方时，需要合理运用施工控制网，以保证整体施工的流畅性与贯穿性。将水库中的水传送到发电站时，需要运用GPS技术提高各项测量工作的效率，有效缩短工作周期。
结束语
鉴于GPS技术在水利工程测量工作中的重要作用，水利工程有关部门要加大对该项技术的研究力度，根据水利工程测量的特点，合理运用GPS技术，保证工程测量的质量，提高水利工程的运行水平。
参看文献
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论文作者:顾新波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：测量论文; 水利工程论文; 技术论文; 工程论文; 工作论文; 数据论文; 精度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;