GPS技術在水利水電工程測量中的應用解析
閆麗麗1,董冬巖2
摘要:水利水電工程質量對我國人民生活和社會穩定有著至關重要的影響,水利水電工程測量的合理性和準確性對水利水電工程質量具有重要意義。在水利水電工程測量過程中應用GPS測量技術,可以大大提高水利水電工程測量的精度。
關鍵詞:GPS技術;水利水電工程;測量
簡介:
水利水電工程對各地區的經濟發展和社會效益起著巨大的推動作用。因此,這類工程項目的質量標準非常嚴格,涉及的指標參數精度非常高。需要利用GPS定位系統的測量技術獲取所需的各種數據,為工程建設和合理的施工方案提供更加全面準確的定位信息和測量結果。
1.全球定位系統測量技術綜述
GPS是指全球定位系統,可以在海、陸、空進行實時定位和導航。一般由空間星座、地面控制和用戶設備組成。隨著經濟的不斷發展,GPS測量技術已經廣泛應用于交通運輸、野外調查、軍事和工程測量等諸多領域,極大地促進了這些領域的發展,這是由GPS測量技術的優勢決定的。將全球定位系統測量技術應用于許多領域,可以更快、更準確地為所開展的活動提供三維坐標信息,其自動化程度、效率和精度都很高。GPS導航系統一般至少有三顆衛星。根據接收機設置的相關要求,它們將給定位置的坐標信息轉換成導航信息,并使用相關軟件部分進行數學運算,得到相應的數據分析,從而得到測量點的位置坐標。現階段將GPS與其他通信技術相結合,可以有效提高其應用范圍,取得更好的效果。
2.全球定位系統測量技術在水利水電工程建設中的意義
GPS測量技術能夠快速、高效、準確地提供精確的點、線、面的三維坐標等相關信息,具有全天候、高精度、自動化、高效率的顯著特點。全球定位系統測量技術與水利水電工程建設中的測量工作相互促進,不斷發展,使工程建設在測量工作中快速獲得更高的效率和質量水平。所謂效率,是指測量工作需要的時間更短,程序更簡單,質量,是指測量數據和信息更準確、更全面,能夠真實反映工程建設的具體進度,及時發現誤差和偏差。根據準確的數據進行標定,確保工程施工的優良質量。利用測量技術和監控手段,可以實時獲取工程進度,保證安全可靠。
3.GPS技術在水利水電工程測量中的優勢
3.1 減少工作量和測量成本
利用常見的測量技術進行水利工程測量,在實施過程中往往會受到天氣、地形等因素的影響,測量工作量和成本投入都比較大。全球定位系統技術的進步不僅使測量數據的精度更高,而且縮短了測量周期,降低了成本,同時可以在復雜環境下高效地完成測量工作。
3.2 測量數據的實時動態更新,無需通視
GPS技術在信息實時更新處理方面具有突出的優勢。它可以通過電磁波的方式將自己的信息高效地傳輸到最近的基站。基站中的計算機收到信息后,可以快速處理,然后反饋給主設備,有效節省了高頻率的測量。此外,由于測站之間的通視條件不高,利用GPS技術布置長隧道施工控制網點非常靈活方便,可以節省很多計算點,進一步降低了工作成本。
4.全球定位系統測量技術在水利水電工程測量中的應用
4.1 全球定位系統測量技術在水利水電工程變形監測中的應用
目前很多水利水電工程都靠近居民區。如果有質量問題,會對人民生命財產造成很大威脅。變形是影響水利水電工程質量的重要因素。為了保證水利水電工程的穩定性和可靠性,必須做好變形監測工作。將GPS測量技術應用于水利水電工程變形監測,可以高效、精確地實時自動監測水利水電工程的變形,及時發現水利水電工程的變形情況,保證水利水電工程的穩定可靠。針對工程樞紐區的施工控制網和變形監測網,有必要采用邊聯或網聯的方式,以增強網絡的幾何強度,提升GPS控制網的測量精度和可靠性,保證水利工程測繪工作的高效完成。
4.2 全球定位系統測量技術在水利水電工程現場測量中的應用
在水利水電工程測量過程中,野外工作是一個非常重要的環節。選擇正確的測量點,只有當這個點的位置正確時,測量人員才能得到最準確、最有價值的測量結果。將GPS測量技術應用于水利水電工程現場測量,合理選點,可以保證水利水電工程質量。具體來說,在選點之前,要仔細了解和分析水利水電工程中的實際情況,然后利用GPS測量技術進行觀測。在這個過程中,要做好無線放置,將天線安裝在合適的位置,保證選點的合理性。
4.3 GPS測量技術在水利水電工程渠道管線測量中的應用
在水利水電工程中,渠道管線占據著重要的地位,一般情況下,水利工程的渠道管線的數量較多,長度較大,在對其進行測量時較為麻煩,另外,還容易受到多種因素的影響,從而導致測量結果的不準確。通過運用GPS測量技術,能夠有效的對這些問題進行解決,只需要簡單的進行高程以及轉角等,就能夠對渠道管線進行準確的測量。
4.4 GPS測量技術在水利水電工程高程測量中的應用
高程測量是水利水電工程測量中一項較為基礎的工作,將GPS測量技術運用于水利水電工程高程測量中,能夠通過分析衛星信號,獲得大地的高度,再結合水準儀等設備,對高程的差異進行計算,然后對測量位置的高程進行確定。
4.5 GPS測量技術在水利水電工程數據分析處理中的應用
在進行水利水電工程測量的過程中,在獲得相應的數據以后,需要對其進行分析處理,將所獲得的實際數據,根據實際需求對其進行篩選和分類,剔除其中不需要的信息,其次再進行平差計算,確定同一基線邊的同步觀測數值和平差結果,確保計算的準確性,然后,需要將獲得的GPS網和坐標系統進行有效的轉換,從而獲得需要的數據信息。
4.6 GPS布網測量應用
隨著GPS技術的不斷發展,其在水利工程測量中的應用優勢也將得到進一步的凸顯,在開展GPS布網測量工作的時候,針對線路與帶狀工程進行測繪,不同的測量任務需要采用不同的布網方式。比如在引水工程測量時,其屬于帶狀工程測量,那么應該采用點連式的布網方式,也可以采用邊連式的布網方式之三角鎖同步圖形,這樣能夠提高測量效率;在布網設計上則需要參考GPS控制網設計的特點來因地制宜的進行實地測量設。
5 、GPS技術在水利水電工程中的應用前景
5.1 災害預警
GPS變形監控系統是由數據傳輸、采集和分析等系統組成的一個在線實時分析系統。通過建立GPS變形監控系統,對大壩進行實時的變形監測,可以為水利工程災害的發生提供有力的數據分析,在大壩變形監測工程中的應用非常廣泛。
5.2 構建GPS與其他變形監測技術組合成的綜合變形監測系統
雖然GPS技術在變形監測中的應用有較強的優勢,但是也存在一定的不足,而通過與其他變形監控技術的緊密結合應用,可以實現不同監測技術間的優勢互補,從而發揮最大的應用優勢,因此,加強與其他變形監測技術的組合利用是GPS技術發展的一個重要方向。
5.3 強化測量技術人員的專業培訓
GPS技術雖然在水利工程測量中具有非常大的應用優勢,但是優勢的充分發揮是以測量人員的操作技術水平及素質為基礎的,因此,應不斷強化水利測量技術人員的專業培訓,確保測量技術人員掌握GPS的關鍵技術。一方面,水利測量技術人員要勤加練習,不斷提高操作速度;另一方面,測量技術人員要注重操作的質量,盡量減少人為因素誤差,不斷提高操作的準確性,確保工作質量。
6 、結語
總而言之,GPS技術作為一種最新型的定位技術,在水利工程測量中的應用不僅有效降低了工程測量的難度和強度,而且在很大程度上提高了測量的效率和準確性,為水利水電工程施工建設質量提供了更有力的保障。