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摘 要：GPS技术是新时期重要的新型科学技术,在众多行业领域中得到了深入而广泛的应用,体现出了多方面的优势特点.近年来,GPS高程测量技术在水利工程测量中得到了发展和应用,同传统的测量技术相比,具有多方面的优势.文章探讨了GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用.
关 键 词：GPS高程测量技术；水利工程测量；测量技术；测量精度；现代测绘技术文献标识码：A
中图分类号：P228文章编号：1009-2374（2015）15-0121-02DOI：10.13535/j.ki.11-4406/n.2015.15.063
对于水利工程测量来说,高程测量十分重要,需要高端科学技术的支持,其中测量精度十分重要,GPS高程测量技术则有效解决了这一问题,将其用在水利工程测量中,不仅提高了测量工作效率,同时也体现出高速、精准等多方面的优势,使水利工程高层测量逐渐走向现代化、智能化、数字化、精确化.
1GPS高程测量技术概述
GPS高程测量技术简单说就是依靠GPS技术测量地面高.经过实际的应用结果表明,这一测量技术的测量不仅效率高,而且精度高,整体效果较好.在实际测量过程中必须遵循规定的程序,其中要重点做好数据测量、记录、分析等工作,并按照规定的步骤按部就班地
进行.
第一,高程差是指大地高与正常高的差,所谓大地高就是地面点沿地球法线到球面的距离,正常高则是地面点与似大地水准面之间的距离,通常地面点的正常高是确定的.
第二,利用GPS技术进行高程测量,应该先实施高程转换,这就要先求得大地高与正常高的差值,再进行高程转换.
第三,这一测量技术依然有待发展和完善,因为其可能受到各种内外不良因素的影响,所以为了确保测量结果的精确性,就要完善这一技术.
2GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用
2.1GPS高程测量技术在水利工程中的应用现状
在实际的水利工程测量工作中,GPS高程测量技术一般用于相对测量定位,通过L1、L2载波相位来提高测量的精度,一般是凭借载波相位来测量局域差分,利用差分法来计算得出不同接收机之间的一次差,在此基础上计算出二次差,再利用计算得出的这两个差来得出待定基线的长度,再决定其中涉及到的关键技术,实际的作业方式通常要以算法模型为基准来定夺,常见的算法模型包括RTK模式、静态作业模式等,以静态作业模式最为常用,因为其测量的精度较高、适用范围较广,而且这一测量方法比较适合用于水利工程的变形测量工
作中.
RTK作业模式也具有自身的优点和优势,体现在高速、实时、准确、精度高等特点,适合利用在数据信息的收集、采集或者工程的放样等程序中,而对于水利工程的测量则依然有待于深入研究和开发.
目前,GPS高程测量技术在水利工程测量中已经得到了有效运用,我国一些重点水利工程项目就采用了这一技术,经过实践操作运用结果表明：不仅完成了各项测量任务,而且测量结果精度较高,其精度上升到四等水准精度.
2.2GPS高程测量技术的外业实施
2.2.1择点与埋设.要选择交通便利、通达、空间开阔的地方设置GPS点,而且其土质要坚实、牢固,也可以定点在稳固的建筑上,方便埋设与定时观测,而且能够确保设点能够被长时间保护、保存.每相邻的两个点之间要确保能相互看到,也就是如果将点设在一个地形较为复杂、四周高山的地点,要确保视线范围内没有大量的障碍物,从而防止卫星信号的接收受到不利影响.点要设在距高压线路或其他高功率发射源较远的地方,通过这个距离应该大于100米,且其周围也应避开高干扰性的信号.点在埋设过程中所选择的土模应选择混凝土,而且应该采用现场浇灌的方法,其核心区需植入钢筋.
2.2.2科学观测.启动三台GPS接收机,实施同步观测、同时分析,而且要确保同步配置5颗以上的卫星,确保其GDOP数值小于8,对于静态作业,同步观测时间要在40分钟以上,当出现卫星状况不佳的情形,则要适度地延长观测时间,观测高度角设为10°,每隔1/4分采集以此数据信息,实际观测时则要参照相关的技术规范与操作流程规定进行观测,将各种有价值的原始信息记录下来.
各项测量工作结束后,必须对高程测量数据做出科学有效的处理,从基线解算到质量检核,再到网平差等处理过程,最终获得所测量地区的高程值.
3GPS高程测量技术应用过程中需注意的问题
GPS高程测量技术实际应用过程中,要科学选择仪器,其精度要在基线精度与高程精度以上,而且所选的GPS仪器要性能稳定、功能良好,不易受外部环境因素的影响.在采用GPS高程测量技术进行观测时,必须要着重分析一切可能对其测量精度带来不利影响的因素,例如电离层因素、GPS图形结构等.要集中力量减少误差的出现,提高测量精度与准确度.在外业测量时,应该会对多个水准点进行连续测量,实时对比高程,这样才能抵制各种外界不良因素的干扰,减少测量误差.测量后的数据必须按照规范规定进行处理,使数据精度上升至一定的等级.
4GPS高程测量技术应用于水利工程测量中的问题
虽然GPS高程测量技术已经在水利工程测量中发挥了重要作用,然而其中依然有一些问题亟待解决.
第一,由于GPS在轨卫星数据相对有限,因此如果对空视线存在阻碍,则会影响水利工程测量结果的计算,从而使定位的精准度受到不利影响.
第二,GPS高程测量技术的应用还有一定的局限性,具体体现在：（1）其得到的高程测量结果是针对于大地高来说的,然而水准测量则须对应正常高,所以大地水准面的选择十分重要；（2）选择似大地水准面时,要用到多种模型,例如数学高程模型、大地水准模型等,同时也要通过中立法技术来对应算出重力似大地水准面,这其中需要不断控制误差,纠正参数,才能确保测量的精准度.
第三,在实际的水利工程测量工作中,一般选择几何水准法,然而,其中也存在一定的局限性,体现为：工作效率较低,准确度有待考验.
5结语
GPS高程测量技术是现代测绘技术发展的结果,将其应用在水利工程测量中,能够有效提高测量的精准度,确保测量工作效率,然而,在实际的应用中依然存在一些问题和不足,要加大力度不断优化并完善这一技术,提高这一技术的适用范围,确保其优势功能的全面发挥.