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简析GPS技术在水利工程勘测中的应用

2022-04-20杨树魁

科教创新与实践 2022年2期
关键词:GPS技术测量技术应用要点

摘要:水利技术是社会发展的基础设施之一,在防洪、发电、水利等方面发挥着重要作用。随着现代水利工程标准逐渐提高,由此促使施工要求、难度以及规模等方面都在逐渐的提高。工程勘察必须保证其准确性和科学性,才能更好地促进水利工程速度和质量的有效提升。本文首先介绍了GPS技术的具体概念及其在测量技术中的应用意义,然后从高程测量、动态定位测量、放样测量重点分析了GPS的应用路径,通过提升测量数据的精准度,来保障水利工程更加安全、稳定的进行施工与运转。

关键词:GPS技术;水利工程;测量技术;应用要点

随着社会经济的发展和通信技术的进步,越来越多的先进技术被运用到各行各业的生产生活中,极大地提高了生产效率、促进了社会进步。GPS技术是以卫星为基础的无线电导航定位系统,其高精确、全方位、全时段的定位优势可以对各级水资源管理网的精度和位置进行测量,利用GPS航片和水工变形技术RTK的。特别是在自然灾害监测领域,全球定位系统(GPS)可以对地震区和油气田的沉降进行地震监测,极大地提高了水利工程地质勘测在复杂环境中开展工作的可行性。

一、GPS技术的具体概念及应用意义

基于信息化时代背景下,GPS(Global Positioning System)技术得到了发展和应用。所谓的GPS技术,又被称之为全球定位系统,通过卫星来对地面地形或地物来进行观测。GPS系统自问世以来发展速度较快,随着继续的进步,功能也越来越完善。

GPS技术能够克服传统测量技术的弊端,具有测量速度快、定位精度高、操作简单、应用范围广等优点。一方面,其无视地面中地形、地物、自然天气等因素的影响,以高精度、全天候测量的优势在50km内相邻点基线分量中,其误差达到了最小化,可以促进水利工程施工控制系统的建立,为水利工程测量提供了技术保障的同时,极大地降低了测量成本的消耗;另一方面,在GPS系统下建立自动化监控测量系统,可以为GPS技术的使用人员提供详细充分的数据信息,防止无效测量的出现,降低了工作人员工作量和专业要求的同时,提高了工作流程的准确性,极大地保障了我国水利工程的正常运行与发展。

二、GPS技术在水利工程勘测中的具体应用路径

在我国水利工程的测量过程中,由于水工建筑物多集中在深山沟壑区,具有地形复杂、植被面积大、地下水位低等特点[1]。工作人员极易受到水利工程所在地区的地物或地形等外界因素的影响,由此增加了相关工作人员的劳动强度。同时,相关的工作人员大多需要将河道的断面进行数字化与可视化的形式转变,并将相关数据通过电子设备的显示屏进行展示。这些过程在一定程度上增加了测量成本的使用与消耗。本部分从高程测量、动态定位测量、放样测量三种路径来分析GPS技术的具体应用:

(一)高程测量

水利工程勘察主要包括地形测量、平面高程控制测量、纵横剖面测量以及变形、定线、布景观测等几个方面。与几何水准相比,GPS 高程拟合的方法选交通相对通达、开阔区域设为GPS点,直接或间接把地面点大地高予以确定,以此代替四等水准或普通几何水准测量对水准联测进行设计。在地形复杂的测区,工程测量人员应将GPS技术与传统的测量方式相结合,适当增加水准重合点观测,并严格按照操作流程观测把相关有价值的原始数据妥善记录下来,根据所得出的结果建立数据模型,自基线计算到测量质量检核,再到网平差等过程,最终获得所测工程的精确高程值[2]

(二)动态定位测量

一般来讲,实时动态定位技术强项在于实现复杂的水系地形地貌图像测量任务。工作人员需要将自身的流动站利用预定采样间隔作为实际工作的标准,通过连接微机及相关仪器设备实现动态定位数据的获取,并客观、真实的绘制出水系的地形地貌图像,为相关工程的水利勘测规划及确保末期的顺畅施工作业提供数据信息的技术支持,可以在减少劳动力的情况下为相关水利工程的勘测规划、品质、施工周期及安全目标的完成提供关键保证[3]

(三)放样测量

经过对其的深入研究发现,在进行放样测量的实际过程中,由于建筑工程具有工作场所复杂和干扰因素多的特征,建筑工程中类似导线测量等常规测量放样虽然劳动强度大却精度并不均匀。RTK(Real - time kinematic)测量技术是一种由载波相位测量和数据传输技术相互结合,利用GPD全球卫星定位系统实时处理两个测点载波相位观测量的差分测量技术[4]。采取GPS RTK测量技术建立施工控制网,只需要根据有限数量的基准点就能迅速获取测定范围的物点和地形点坐标,然后再通过数据处理软件快速成图。相比于使用传统常规的测量技术而言避免了累积误差的产生,具有更强的适应性,因此已经在建筑工程放样应用中具有十分广阔的前景。

结束语

改革開放以来,测绘科技发生了巨大变化。全球定位系统(GPS)技术定位精度高、观测速度快、自动化程度高等优势已经应用在电力、水利、建筑等领域的各个方面。当前的勘测技术应当致力于设备的改进和技术的升级,使得当前条件下的技术能够更好地应用 GPS技术,提高水文工程测量的高精度和高效率,为促进我国经济的发展发挥重要作用。

参考文献:

[1] 赵丽敏,马利晓. 简析GPS技术在水利工程勘测中的应用[J]. 建筑工程技术与设计,2017(12):738-738.

[2] 陈丹. GPS技术在水利工程变形勘测中的应用[J]. 河南水利与南水北调,2021,50(10):79-80.

[3] 孟文辉,田丽. GPS技术在水利工程勘测设计和施工中的应用[J]. 数字化用户,2017,23(32):41.

[4] 刘天林. GPS技术在水利工程勘测设计和施工中的应用[J]. 建筑工程技术与设计,2015(15):2169-2170.

作者简介:杨树魁(1971.05-),男,白族,云南大理漾濞人,专科,水利水电工程师。

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