戴国涛

摘 要：随着我国科学技术的不断发展，GPS全球定位系统被开发和研制出来，从20世纪初期开始，GPS全球定位系统就被应用到我国卫星导航等当中，随着GPS技术应用范围的不断扩大，该技术在各个领域当中的作用也越来越大，不仅在我国航空航海当中得到了应用，也在我国水利等测量工程当中得到了有效应用。如今，相关部门对我国水利测量工作的要求越来越严格，要想提高水利测量工程质量，必须应用更多更好的先进技术，而GPS技术就是水利测量工程当中的主要应用技术之一。

关键词：水利测量工程 GPS 应用 作用

中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0079-01

随着我国社会经济的不断发展，水利工程科学技术的发展速度越来越快，同时水利测量要求也越来越高。因此必须引进高科技技术来保障水利测量工程质量。GPS作用是比较多的，不仅有实时导航作用，还具备定时功能，且具有抗干扰性较强的特点。通过应用GPS，可以让用户及时掌握三维坐标以及其他相关信息。如今GPS技术已经变得越来越成熟，应用范围也越来越广泛。

1 GPS系统组成和工作原理

1.1 GPS系统组成

CPS系统主要包括两个主要组成部分，第一大组成部分是空间卫星群，该卫星群主要包括24颗卫星群，这些卫星群的高度最大可达到20万km，这些卫星群主要分布在多个轨道上，各个轨道之间都有相同的交角，无论在何时何地，卫星信号都能被正常接收到，接收速度也是比较快的。

第二大部分是地面控制系统，该控制系统主要包括监测站，监测站的数量有5个，还有注入站，注入站的数量有两个，另外还有主控站，主控站的数量有一个。各个站点都会发挥出自己的作用，主控站可以进行数据观测和参数改正；注入站可以进行数据注入，注入目的地是卫星表面；监控站可以进行信号接收，还可以完成卫星情况监测工作[1]。

除了两大主要组成部分之外，GPS系统还包括用户组成部分，主要是用户设备，比如气象仪器等，不仅可以完成信号接收工作，还可以完成定位导航工作。

1.2 工作原理

GPS系统属于一种卫星导航定位系统，首先要进行接收机架设，就可以在相同时刻进行导航电文接收，然后进行相关信息和数据处理，通过精确计算最终得出接收机距离GPS卫星的距离，也可以确定卫星所在具体位置，即卫星的三维坐标[2]。一般来说，在GPS测量过程中用到的坐标系统包括两大类，第一类是固定的，第二类和地球体相联的。但在具体的测量当中，必须进行相关参数转换和相关坐标类别转换，最终才能计算出卫星所在三维坐标。

2 水利测量工程中GPS的作用

2.1 大大提高定位准确度

自从GPS系统研制出来以后，就得到了不断的完善。至今为止，GPS全球卫星导航定位已经精确到了厘米。大量水利测量工程应用表明，在50 km定位当中，GPS定位可以精确到10 mm，在100～500 km定位当中，GPS定位可以精确到100 mm[3]。在水利测量工程当中应用GPS，可以大大提高定位准确度和测量结果准确性，尤其是在那些地形特别复杂的区域内，GPS定位技术的抗干扰能力是比较强的，尽管环境恶劣，还是可以测量出准确的结果。

2.2 大大缩短测量时间

GPS主要是依靠24颗导航卫星等完成定位导航工作，GPS导航的信号可在范围是特别广泛的，可以覆盖全世界，也可以长时间持续工作。所以，应用GPS系统不仅可以大大缩短测量时间，还可以加强测量全过程情况监控。相关研究结果表明，运用GPS进行水利工程测量，每次得出数据的时间短至几秒钟。在水利工程测量当中，测量速度快以及监控无间隔的优势是十分明显的。通过应用GPS，测量人员可以及时掌握险情，及时发出警报，使得人们可以在最短时间内采取有效措施。另外，快速度的测量还可以大大缩短水利工程测量工期，更加利于水利工程维护。

2.3 大大提高测站效率

在水利工程测量当中，测量站点是比较多的，特别是那些大型河流。以往利用传统技术进行测量的时候，就会遇到站点通视问题，由于测量站点之间的距离比较大，因此测量起来是特别不方便的。这就不利于两站点之前工作人员的沟通和交流。在应用GPS系统之后，可以在站点之间建立信号发射平台，有效落实站点之间信号交换工作，有效解决了站点之间通视问题，大大提高了站点工作人员沟通效率。

3 水利测量工程中GPS的应用

3.1 外业测量

在水利工程测量当中，外业测量是比较重要的，但也是比较困难的。但应用GPS之后，该问题就能得到解决。通过应用GPS，可以首先完成准确选点工作，确定导航基站具体位置，在选点工作当中，必须完成无线安置和开机观测工作[4]。在无线安置方面，通过应用GPS，首先进行正常点安置，把天线固定在平台上，保证天线和标志中心在一个方向上，还要保证天线基座当中的气泡平整。要定期做好基座加固工作和防雨防潮工作。

3.2 布网

在水利工程测量当中要进行布网，布网要用到GPS导航仪器进行测量点全过程监测控制。通常来说，GPS系统布网主要包括边连式布网和点连式布网两种，在边连式布网当中，可以进行导航基站设立，把测控点确定在三角形核心位置上。在点连式布网当中，可以在河道附近进行基站设立，最终形成测控系统[5]。

3.3 高程测量

在水利工程高程测量当中，应用GPS系统可以解决高程数据精确性问题，就算在那些环境恶劣的地区，应用GPS系统也可以及时掌握水准测量信息，通过水准数学模型的有效建立得出高程异常具体差距。

4 结语

综上所述，水利测量工程当中GPS的作用是比较大的，应用也是比较广泛的，但至今该导航技术的发展仍旧不太成熟，因此相关部门必须加大GPS导航技术创新，采取有效措施提高GPS水利工程测量水平。

参考文献

[1] 李志广.浅论水利测量工程中GPS的应用[J].黑龙江科技信息，2013（35）：107.

[2] 于景杰.刍议测绘新技术在水利工程中的应用[J].黑龙江水利科技，2010（38）：217-218.

[3] 陈佳华.GPS-RTK技术在水利渠道测量工作中的应用[J].商品与质量·建筑与发展，2013（10）：863.

[4] 杨瑞然，隋伟，隋阔，等.浅析公路工程控制测量中GPS的应用[J].建材与装饰，2013（3）：169-170.

[5] 杨忠文.对水利水电工程测量技术及其发展的探讨[J].数字化用户，2013，19（35）：51.endprint