摘要:随着科学技术的发展,我国的GPS技术有了很大,并在水利工程中得到了广泛的应用。传统的水利工程测量技术拥有一定的缺陷,因此,如何进行水利工程测量工作的优化是新时期的工作重点,而将GPS测量技术应用在其中就是一种良好的解决办法,在水利水电工程测量中应用GPS测量技术可以显著提高测量的准确性。本文针对水利水电工程测量中GPS测量的应用展开分析,目的在于提高读者对GPS测量在水利水电工程中进行应用的认知程度,以供参考。
关键词:水利水电工程;测量;GPS测量技术;应用
引言
水利工程具有施工范围广、野外作业、地形复杂等特点。GPS测量技术的应用极大地降低了水利工程施工测量工作的强度,提高了工作效益。
1GPS测量技术的概述
GPS测量技术的应用原理是将旧式的静态测量转化成三维模式的RTK测量,使得测量的数据更加准确。GPS测量技术需要利用多台机器设备进行信号的接收,先定好基准站,然后将其他接收信号的设备作为移动站点,在多台设备进行定位追踪后向基准站传输信号,基准站的相关工作人员根据电台设备的数据进行定位分析,然后将位置信息传输给移动设备,提供定位服务。GPS测量技术的主要应用原理就是以载波相位观测法进行数据信息的收集,利用三维坐标进行数据的监测。GPS测绘技术是一种收集地理位置信息并建立地理位置信息模型的技术,GPS测绘技术能够将数据直观准确地处理,然后将土地测绘的信息进行有效的传输,对后期的其他决策具有一定的促进作用。将GPS测量技术应用于土地测绘中,进行土地信息数据的精准收集和处理,然后建立土地相关的地理数据库,将原始数据进行整合呈现在人们的面前,让使用者更加直观地分析土地的具体情况,只有全方位地对GPS测绘技术进行应用和管理,才能让土地测绘的数据信息更加准确和高效。
2GPS测量技术的应用优势
将GPS测量技术应用在水利水电工程测量中首先可以直接提高测量的准确度,最大化的避免干扰。传统的水利水电工程测量工作会受到天气等环境因素的明显干扰,如果遇到恶劣天气时,测量的准确度会受到负面干扰,而GPS测量技术则可以在任何天气下进行数据的准确测量从而避免这一现象的发生。其次,GPS测量技术还可以提高测量的效率,GPS测量技术利用卫星和测量基站进行定位,并且流动基站可以很方便地进行携带,这种多点式测量方法不仅精度高,还可以在短短几秒钟之内得到所需的测量数据。此外,GPS测量技术还可以减少工作成本,在进行大范围测量时,传统的测量工作会受到许多因素的限制,这一点在前文也提到过,工作量的不断提升会导致测量成本的曲线型提升,而应用GPS测量技术之后,GPS测量技术可以最大化忽略地形以及气候等因素的影响,从而提高测量的便利性以此来减少工作成本。
3GPS技术在水利工程基础测量中的实际应用
3.1关于外业测量
在水利工程中应用GPS技术能够对控制网进行测量,工作人员在测量时要先选择测量位置,这是外业测量最重要的一个内容。首先要做好选点控制工作,才能为后续工作打下良好的基础,从而确定导航基站的架设位置。外业测量是水利工程的一项重要基本内容,利用GPS技术的优势,做好外业测量工作,能够大大提高测量结果的准确性。
3.2GPS测量技术在水利水电工程变形监测中的应用
在实际的水利水电工程施工中,常常会出现工程变形的情况,发生工程变形与地形、人为因素等都有关系,为了实时掌控水利水电工程的情况,找到工程变形的原因,就要应用GPS测量技术。GPS测量技术在解决这个问题时是非常有利的,它不仅能够实时监测工程的各项数据,促进监测人员了解工程细节,还能避免很多费用的产生,经济高效。
旧式的工程变形监测技术只能通过平面进行监测,GPS测量技术却可以通过三维模式进行全方位的监测,既包含了传统的平面位移监测,还大大降低了监测的难度,避免了人工现场监测的情况,在任何恶劣天气下都能够有效测量工程变形的数据信息,促进工作人员的工作效率的提高,GPS测量技术在工程变形中应用的时候常常还会安装防雷装置进行配合监测,有效保证整个监测过程的质量。
3.3管道路线设计方面
在水利水电工程中,管道和水渠的路线安放是一项重要的工作,大部分水利工程的管道布设都是一项较为复杂的工作,不仅整体的管道路线较长,其支路数量也较多,此外在进行管道路线的规划和测量时也会受到地形等因素的影响从而影响精度。而通过GPS技术进行测量可以从空中进行整体观察和路线规划,在对高程和角度进行确定之后就可以对管道的布设情况通过软件的协助进行处理。
3.4配合水准仪使用测量精度稳定
GPS平面测量误差在20mm以内,基本达到水利工程施工精度要求。但高程误差稳定性差,受地形、天气等因素影响较大,不能满足施工的精度要求,因此,建议在高程精度误差要求较高的工程中,尽量不要用GPS直接读取高程,应以水准仪为主,用GPS加以辅助,两者配合使用。在高程精度要求不是很高的工程中,如开阔的场地以及大土方量工程中,可以采用GPS直接读取。同时在实际高程测量中一定要注意基准点处杆高和实际测量处的杆高,两者必须一致,否则较容易出现大范围测量错误。
3.5数据分析方面
GPS测量系统内置数据筛选函数和计算函数,将数据输入之后可以进行初步的数据筛选等自动处理,并且可以进行精确的平差计算,还可以便捷地将GPS测量的数据网和工程实际应用的坐标系统进行双向转换,更容易获得工程需要的各种数据。但是要注意在应用GPS系统进行数据分析时要数量掌握各种函数的应用和对误差的理解,这样才能使效益最大化。
3.6水利工程坝体变形监测
对坝体变形监测是水利工程中的一项重要工作。一般坝体两岸地形比较复杂,测量点的通视有限,而且以往的交会或极坐标测量方法精度有限,工作时间长,效果差,而且无法连续测量出变形量。而GPSRTK测量技术精度高、可实现连续测量,为建立坝体监测系统进行实时连续监测,以及获得长时间变形监测数据进行变形监测分析提供了基础保障。首先,观察点设在坝体、水上建筑物等容易变形的部位,包括水平变形和垂直变形监测点,对于GPS布网,对于基线长度和夹角没有十分严格的要求。主要表现在每个点所连接的独立基线数量。依据现场水文地质条件以及规范要求将基点设在地质条件好、利于进行观察的变形位置,对于部分点无法通视,只需其与2个水平基点保证通视即可,以便对观测数据进行复核。测量技术人员依据实际情况及天气因素制定工作计划,并根据实际情况对作业进展情况进行调整。GPS技术在监测水利水电工程变形中的成功运用,弥补了某些技术的不足,提高的监测效率,保证了数据的可靠性,为研究水工建筑以及对土坡进行滑坡变形监测提供了一个有效的方法和可靠的数据资源。
结语
综上所述,水利水电工程必须保证测量的准确性,这项工作直接关系到工程的稳定性和完成效率,因此要通过GPS测量技术等先进技术来对水利水电工程测量工作进行优化。GPS测量技术拥有观测周期短、精度高、处理的智能化和自动化程度高的优点,因此对整个工程有着极大的促进作用。本文对GPS技术的进行了概述,并对其应用优点和具体应用方式进行了分析,希望能对读者有所启发。
参考文献
[1]陈茂.GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用实践研究[J].建材与装饰,2018(28):208-209.
[2]柴家恒.GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用实践研究[J].科技创新导报,2015,12(34):53-54.