论文部分内容阅读
摘 要：随着技术的不断提高，GPS技术在工程测量中应用更加广泛，更好的促进工程测量的发展。在进行工程水准检测，定标以及其他测量方面，GPS技术都发挥了重要的作用，因此本文详细介绍了GPS技术在水利工程测量中的应用，仅供参考。
关键词：GPS技术；优点；水利工程；测量；应用
中图分类号：P228文献标识码： A
一、关于GPS技术的概述
1、GPS综述
技术起源于美国，是一款由美国国防部研发的能够实现无线电导航的先进系统。相比较其他导航里系统，其能够实现全天候的工作，能够为用户提供适时的三维位置以及时间信息等，它能够克服传统测量技术在遥感信息定位上的弊端，总的来说，它是由空间段和控制段以及用户段构成的，这三部分每一部分的构成都各不相同。
2、GPS技术的原理
在了解GPS技术在水利工程的应用之前，我们必须要了解其是如何工作的，只有这样，才能将其更好的应用水利工程的测量中我们利用GPS进行水利工程的测量，主要就是通过相关的操作获得测量点的空间位置坐标，而要达到这一目的，就需要GPS导航系统上的卫星发挥作用。一般情况下，GPS导航系统上至少有三颗卫星，它们按照接收机设置的相关要求，将给定位置的坐标信息转化成导航电文，并利用相关软件节进行数学运算，获得相应的数据分析，从而得出测量点的位置坐标。
二、GPS技术在水利工程测量中的具体应用
1、GPS控制网设计
GPS控制网的技术设计是进行GPS测量的基础。它应根据用户提交的任务书或测量合同所规定的测量任务进行设计。其内容包括测区范围、测量精度、提交成果方式、完成时间等。设计的技术依据是国家测绘局颁发的《全球定位系统(GPS)测量规范》及建设部颁发的《全球定位系统城市测量技术规程》。其主要内容如下：GPS网的精度指标通常是以网中相邻点之间的距离误差mD来表示：mD=a+b×10-6D式中：D—相邻点间距离；a—固定误差；b—比例误差。
不同用途的GPS网其精度是不一样的，地壳形变和国家基本控制网为A、B级，城市及工程控制网精度指标见表1。
具体工作中精度标准的确定要根据工作实际需要，以及具备的仪器设备条件，恰当地确定GPS网的精度等级。布网可以分级布设，也可越级布设，或布设同级全面网。
2、进行施工水准点的测定
在进行工程施工之前，工程人员需要对施工水准点进行定标确定，这样才可以进行更好的施工，确定施工的正确性。在进行施工水准点测定方面，传统测量往往依靠检测线条是否在一条水平线上进行判断，这种方法既繁琐，又无法保证精确度，在进行测量时，如果出现失误或者误操作，很容易造成施工的错误性，因此，传统的测量有很大的缺陷，而利用GPS技术进行工程测量，可以有效的提高工程测量精度，利用卫星导航技术，对测量对象进行测量分析，确定水准点的位置，更好的做好测量分析，如在进行公路工程测量时，可以充分发挥GPS技术的优势，提高工程测量技术的可靠性，从而确保工程施工的正确性。
3、利用GPS进行水利工程测量时步骤
在水利工程中利用GPS技术必须要掌握其测量步骤，只有这样，才能保证测量的精度。一般分为三个步骤：
3.1根据水利工程特点选择适合的测量仪器
GPS测量技术在测量仪器上主要采用的是GPS单频接收机和GPS双频接收机，可以根据水利工程的测量需要选择适合的接收机。单频接收机和双频接收机在测量精度上相差不大，相对来说，单频机性价比较高。在选择接收机时，还要对其进行质量检测，确保其能够高效的进行数据处理。
3.2采用静态测量方法进行测量
此方法多适用于三角点的测量。这就要求进行合理的控制网布设，要保证GPS测
量点之间的相互通视，并将其布置成环形，这样可以极大提高测量的可靠性。為了保护GPS接收机，要避免其遭受强光直射。静态测量时还要保证流动点与基准点之间的距离符合标准，即要小于20KM。
3.3采用快速静态方法进行测量
这种测量模式下，需要首先设置基准站，即要在已知测站上安放一台接收机，这样就能达到跟踪所有可见卫星的目的。在测量中，移动站的接收机会按照顺序到各个待观测站收集信息，在每一站进行数分钟的观测，然后对数据信息进行处理。
3.4采用动态测量方法进行测量
动态测量采用的模式和静态测量相同，但是其细节上有不同之处，要求流动站和基准站之间的距离必须符合标准距离，而且观测中不能形成闭合图像，这就会让其可靠性降低。使用此方法时，必须要先采用静态测量获得较近的已知点的相应坐标。动态测量的效率要高，但是其对卫星信号的要求也比较多，只有在确保五颗以上卫星观测的基础上，才能保证动态测量的精度，这就使得其测量精度存在不确定性。
三、在水利工程测量中采用GPS技术需要注意的问题
1、测量点的选择
选择合适的测量点是保证水利工程测量精度的关键，也是保证测量工作顺利进行的关键。在选点时要充分考虑以下问题：
测量点必须要位于较高点。该点必须要满足接收设备安装的要求，要秉着便于安装的原则选点，同时，要保证测量点周围的视野开阔，避免周围有建筑物等对GPS测量造成干扰。一般应该保证测量点15度以上没有障碍物。
测量点选择要考虑电磁场干扰。不同的水利工程选址不同，周围可能会有电视台或者微波站等，在选择测量点时，要保证该测量点原理这些无线电发射源，至少要保持200m左右的距离，同时，还要远离高压输电线，至少保持50m左右的距离，这样才能有效避免电磁场对测量点产生信号干扰。
测量点应选择交通便利的地方，其附近要避免有干扰信号接收的物体。为了进一步提高测量精度，在水利工程测量时，会选择与其他检测手段一起进行的联测法，这就需要测量点要选在交通便利的地方。同时，要对测量点附近进行勘测，避免周围有大面积水域或者其他影响卫星信号接收的物质。
对旧点的利用。在一些水利工程建设中，往往存在一些旧点，如果要使用这些旧点，就要对其进行检测，确保其完好，具有稳定性，如果符合要求，要有效利用这些旧点。
2、测量观测中需要注意的要点
要依据相关的技术指标进行观测。GPS技术具有传统测量技术所不具备的优点，在观测时的技术要求也不同。因此，必须要明确相关的技术指标，并按指标规范观测行为。
天线的安置要点。天线安置时要考虑不同点位的情况，一般情况下，应将天线架设在三脚架上，并保证天线基座上的圆水准气泡是整平的。当然对一些特殊点位，其安置位置也不同，应该安置在带有三角点觇标的回光台上，并在安置好后拆除觇标的顶部，这样做的目的是为了防治其顶部对卫星信号的干扰，影响测量精度。
开机观测要点。观测作业最主要的目的就是为了获取卫星信号，并通过信号跟踪，对获得的信息进行处理，从而获得位置坐标。
结束语
综上所述，与传统的测量技术相比，GPS测量具有很多明显的优势，其能够提高测量的精度，减轻测量工作量，而且具有较强的适用性。这就决定了其在水利工程测量中的重要地位，而随着GPS技术的进一步完善，其优点将会更加突出，在水利工程测量中的应用也会更加普遍。
参考文献
[1]汤小文,郑家志.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2014,03:96.
[2]王兴民.GPS技术在水利工程测量中的应用[J].中国水运(下半月),2014,03:245-246.
[3]刘中宽.GPS测绘技术在水利工程中的推广与应用[J].科技视界,2014,02:215.
[4]李燃，程刚.GPS高程测量技术在水利工程中的应用[A].土木建筑学术文库（第14卷）[C].2010.
关键词：GPS技术；优点；水利工程；测量；应用
中图分类号：P228文献标识码： A
一、关于GPS技术的概述
1、GPS综述
技术起源于美国，是一款由美国国防部研发的能够实现无线电导航的先进系统。相比较其他导航里系统，其能够实现全天候的工作，能够为用户提供适时的三维位置以及时间信息等，它能够克服传统测量技术在遥感信息定位上的弊端，总的来说，它是由空间段和控制段以及用户段构成的，这三部分每一部分的构成都各不相同。
2、GPS技术的原理
在了解GPS技术在水利工程的应用之前，我们必须要了解其是如何工作的，只有这样，才能将其更好的应用水利工程的测量中我们利用GPS进行水利工程的测量，主要就是通过相关的操作获得测量点的空间位置坐标，而要达到这一目的，就需要GPS导航系统上的卫星发挥作用。一般情况下，GPS导航系统上至少有三颗卫星，它们按照接收机设置的相关要求，将给定位置的坐标信息转化成导航电文，并利用相关软件节进行数学运算，获得相应的数据分析，从而得出测量点的位置坐标。
二、GPS技术在水利工程测量中的具体应用
1、GPS控制网设计
GPS控制网的技术设计是进行GPS测量的基础。它应根据用户提交的任务书或测量合同所规定的测量任务进行设计。其内容包括测区范围、测量精度、提交成果方式、完成时间等。设计的技术依据是国家测绘局颁发的《全球定位系统(GPS)测量规范》及建设部颁发的《全球定位系统城市测量技术规程》。其主要内容如下：GPS网的精度指标通常是以网中相邻点之间的距离误差mD来表示：mD=a+b×10-6D式中：D—相邻点间距离；a—固定误差；b—比例误差。
不同用途的GPS网其精度是不一样的，地壳形变和国家基本控制网为A、B级，城市及工程控制网精度指标见表1。
具体工作中精度标准的确定要根据工作实际需要，以及具备的仪器设备条件，恰当地确定GPS网的精度等级。布网可以分级布设，也可越级布设，或布设同级全面网。
2、进行施工水准点的测定
在进行工程施工之前，工程人员需要对施工水准点进行定标确定，这样才可以进行更好的施工，确定施工的正确性。在进行施工水准点测定方面，传统测量往往依靠检测线条是否在一条水平线上进行判断，这种方法既繁琐，又无法保证精确度，在进行测量时，如果出现失误或者误操作，很容易造成施工的错误性，因此，传统的测量有很大的缺陷，而利用GPS技术进行工程测量，可以有效的提高工程测量精度，利用卫星导航技术，对测量对象进行测量分析，确定水准点的位置，更好的做好测量分析，如在进行公路工程测量时，可以充分发挥GPS技术的优势，提高工程测量技术的可靠性，从而确保工程施工的正确性。
3、利用GPS进行水利工程测量时步骤
在水利工程中利用GPS技术必须要掌握其测量步骤，只有这样，才能保证测量的精度。一般分为三个步骤：
3.1根据水利工程特点选择适合的测量仪器
GPS测量技术在测量仪器上主要采用的是GPS单频接收机和GPS双频接收机，可以根据水利工程的测量需要选择适合的接收机。单频接收机和双频接收机在测量精度上相差不大，相对来说，单频机性价比较高。在选择接收机时，还要对其进行质量检测，确保其能够高效的进行数据处理。
3.2采用静态测量方法进行测量
此方法多适用于三角点的测量。这就要求进行合理的控制网布设，要保证GPS测
量点之间的相互通视，并将其布置成环形，这样可以极大提高测量的可靠性。為了保护GPS接收机，要避免其遭受强光直射。静态测量时还要保证流动点与基准点之间的距离符合标准，即要小于20KM。
3.3采用快速静态方法进行测量
这种测量模式下，需要首先设置基准站，即要在已知测站上安放一台接收机，这样就能达到跟踪所有可见卫星的目的。在测量中，移动站的接收机会按照顺序到各个待观测站收集信息，在每一站进行数分钟的观测，然后对数据信息进行处理。
3.4采用动态测量方法进行测量
动态测量采用的模式和静态测量相同，但是其细节上有不同之处，要求流动站和基准站之间的距离必须符合标准距离，而且观测中不能形成闭合图像，这就会让其可靠性降低。使用此方法时，必须要先采用静态测量获得较近的已知点的相应坐标。动态测量的效率要高，但是其对卫星信号的要求也比较多，只有在确保五颗以上卫星观测的基础上，才能保证动态测量的精度，这就使得其测量精度存在不确定性。
三、在水利工程测量中采用GPS技术需要注意的问题
1、测量点的选择
选择合适的测量点是保证水利工程测量精度的关键，也是保证测量工作顺利进行的关键。在选点时要充分考虑以下问题：
测量点必须要位于较高点。该点必须要满足接收设备安装的要求，要秉着便于安装的原则选点，同时，要保证测量点周围的视野开阔，避免周围有建筑物等对GPS测量造成干扰。一般应该保证测量点15度以上没有障碍物。
测量点选择要考虑电磁场干扰。不同的水利工程选址不同，周围可能会有电视台或者微波站等，在选择测量点时，要保证该测量点原理这些无线电发射源，至少要保持200m左右的距离，同时，还要远离高压输电线，至少保持50m左右的距离，这样才能有效避免电磁场对测量点产生信号干扰。
测量点应选择交通便利的地方，其附近要避免有干扰信号接收的物体。为了进一步提高测量精度，在水利工程测量时，会选择与其他检测手段一起进行的联测法，这就需要测量点要选在交通便利的地方。同时，要对测量点附近进行勘测，避免周围有大面积水域或者其他影响卫星信号接收的物质。
对旧点的利用。在一些水利工程建设中，往往存在一些旧点，如果要使用这些旧点，就要对其进行检测，确保其完好，具有稳定性，如果符合要求，要有效利用这些旧点。
2、测量观测中需要注意的要点
要依据相关的技术指标进行观测。GPS技术具有传统测量技术所不具备的优点，在观测时的技术要求也不同。因此，必须要明确相关的技术指标，并按指标规范观测行为。
天线的安置要点。天线安置时要考虑不同点位的情况，一般情况下，应将天线架设在三脚架上，并保证天线基座上的圆水准气泡是整平的。当然对一些特殊点位，其安置位置也不同，应该安置在带有三角点觇标的回光台上，并在安置好后拆除觇标的顶部，这样做的目的是为了防治其顶部对卫星信号的干扰，影响测量精度。
开机观测要点。观测作业最主要的目的就是为了获取卫星信号，并通过信号跟踪，对获得的信息进行处理，从而获得位置坐标。
结束语
综上所述，与传统的测量技术相比，GPS测量具有很多明显的优势，其能够提高测量的精度，减轻测量工作量，而且具有较强的适用性。这就决定了其在水利工程测量中的重要地位，而随着GPS技术的进一步完善，其优点将会更加突出，在水利工程测量中的应用也会更加普遍。
参考文献
[1]汤小文,郑家志.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2014,03:96.
[2]王兴民.GPS技术在水利工程测量中的应用[J].中国水运(下半月),2014,03:245-246.
[3]刘中宽.GPS测绘技术在水利工程中的推广与应用[J].科技视界,2014,02:215.
[4]李燃，程刚.GPS高程测量技术在水利工程中的应用[A].土木建筑学术文库（第14卷）[C].2010.