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摘 要：GPS在水利工程测量中的运用,其测量定位效率大大提高,并能满足一般水利工程测量的要求.为此,本文主要从以下方面针对GPS在水利工程测量中的运用进行了简单分析与探讨.
关 键 词：GPS；水利工程测量；运用
工程技术的发展不断对测量工作提出新的要求,同时,现代科学技术和测绘新技术的发展,给直接为经济建设服务的工程测量带来了严峻的挑战和极好的机遇.而GPS则在很的大程度上适应和满足这些要求,具有很好的应用前景和意义.因此,对GPS在水利工程测量中的运用探讨有其必要性和重要性.
一、研究背景
随着现代社会的发展,对工程建设的要求越来越高,而工程测量作为工程建设中的一项重要工作,其作用和功能引起越来越多人的高度重视,因此,探索好的测量技术和方法已经成为专业人员的重点关注的事情.随着科学技术的发展,各种新测量设备和技术方法也不断推陈出新,同时,GPS技术应运而生.GPS技术在工程的应用,具有高精度、成本低、效率高等特点,目前已经受到人们的普遍欢迎和广泛应用.GPS（全球卫星定位系统）主要的系统基础是已经发射的地球卫星,属于一种无线式导航系统,目前我国工程测量中主要采用的美国发射的24颗卫星,通过对地面三维坐标的测量,从而有效地实现定位和导航.
二、GPS工作原理
随着GPS技术的不断更新与完善,其技术优点也不断显现,其在工程中的应用主要是通过快速静态方法以建立相应的沿线部体控制测理量,并且对水利工程施工阶段的渠道、闸门、堤坝等的建立进行控制与测量,而更高一级的应用则要采用RTK技术,结合相应实时动态定位技术,从而更好地应用于工程测量.
GPS技术主要采用的距离交会法,其主要的原理就是在某一位置设置GPS接收机,以接收由于卫星发出的导航电文,以获得三维坐标,然后经过各种复杂的数据计算与分析和数据处理,计算出某一时刻GPS接收机到卫星的距离,通过两者之间的距离计算和分析,就可以获得空间的位置,即三维坐标.
三、GPS组成
GPS系统主要两大部分组成,即地面控制系统和空间卫星群,还有卫星接收设备,以下作具体详细的说明：
1.地面控制系统
地面控制系统由监测站、主控站、注入站组成,在系统中,这三个部分分别发挥着不同的作用,其中,主控站的作用就是用来计算卫星钟的修改参数以及卫星的星历,在工作就是通过对各个监测站的监测数据而进行；监测站的主要作用就是用来接收相应的卫星信号,注入站则主要是将修改的参数送入注入站,这三者之间相互补充,相互联系.
2.空间卫星系统
空间卫星群主要分布于6个轨道上,之间的夹角为60度,轨道与地球赤道的倾角约为55度,通过这样的分布群,能够有效地保证GPS卫星发送出的信号.
3.卫星接收设备
卫星接收设备主要由数据处理软件、接收机、气象仪等部分组成,其主要的作用就是用于接收信号,并且利用信号进行导航与定位.
四、GPS技术特点
GPS技术之所得到广泛应用,这与其相应的技术特点密不可分,具体表现观测时间短、定位精度高、无需通视、可以提供三维坐标,而且操作简单,能够实现全天候作业,功能用途广泛,正是这些技术优点的应用保证了GPS技术在工程测量和建设中的重要地位.比如工程定位精度高主要表现为：在1500米工程之间精密定位中,1小时以上的观测与计算,其测量的误差小地1mm,能够有效地保证信号不受干扰,同时,用于测时和测速时,自动化程度高,有效地体现操作方便的特点.
五、GPS技术的应用
GPS技术目前已经广泛应用于各个领域,尤其是在水利工程测量中的应用发挥着关键性的作用,比如三峡水利工程、小浪底工程等,都相应地应用到了GPS技术.根据实践应用研究发现,GPS技术在水利工程测量的应用,主要体现在外业测量、布网以及实时动态测量中,具体如下：
1.外业测量
水利工程外业测量中,GPS技术最为关键的环节就是选点,通过正确的点定位,能够有效地保证工程测量结果,测量结果的正确性能够充分保证工程的质量.为此,需要选点之前,做好充分的准备,包括了解和收集相关的地理位置信息、标型、标架及其完好度和使用状况,这些都是保证选点工作的关键.在观测工作中,GPS技术的应用主要体现开机观测和无线安置等方面,其与常规的测量工作有着很大的不同,在无线安置工作中,天线要安装于三脚架下,并安置于好标架,天线基座上的水准气泡必须要保证平整性,尤其是在有风的天气,需要将无线进行三方向的固定,从而确保测量结果的准确性.
2.布网工作
测量工作中,在选点完成后,接下来所需要完成的就是布网工作,在工程测量中,对于带状和线路状的工程测量,比如引水工程,采用点连式或者是边连式的方式以组成连续发展的三角锁同步图形,建立相应的施工变形监测网和工程控制网（具体如图1所示）,并且运用网连式布设,增强网形的几何强度,提高GPS控制的可靠性以及数据精度.
3.实时动态测量
在工程测量中,实时动态测量需要以某一已知点为基准,安装一台接收机,对所有的可见卫星进行实时观测与测量,并采用无线电传设备,将测站信息与观测到的数据有效地结合起来,然后传到流动站,同时,根据相应的定位基本原理,将流动站数据、基准站数据以及本身观测到的数据进行差分解,经过对两观测站之间相对位置的分析,得到流动站的三维坐标,并进行实时存储与输出.
结语：
总而言之,GPS在水利工程测量中的运用,能够有效地保证工程测量准确度和精度的需要,经过相应的高程数据的分析、处理,获得相应的数据信息,为水利工程建设提供参考,有利于工程质量和效率以及工作水平的提高.