陕西彬长煤田水务有限责任公司 陕西省咸阳市 713600
摘要：随着经济的发展和社会的进步，促使我国的水利工程事业的迅速发展，这也使得其规模也日益扩大，对水利工程的质量的要求也与日俱增，为了更好地促进水利工程事业的发展，就必须加大对水利工程测量工作的重视，但传统的测量工具已不能满足时代发展的需要，为此，信息技术的发展也为水利工程测量带来了新的发展机遇——GPS技术。它通过三维坐标来实现对水利工程进行高精度、多功能的测绘，使得在水利工程建设中得到了广泛运用。
关键词：GPS；水利工程测量；应用
引言
科技的进步给我国企业带来了新的发展机遇。GPS的出现给定位技术带来了革命性的突破，其高精度的特点也经常被用于水利工程测量，同传统方式相比，GPS的应用大大提高水利工程的质量和效率，但受诸多因素的影响，GPS测量在水利工程中应用时还存在一些问题。
一、GPS在水利工程中的应用
1、土石方开挖工程中断面测量
1）原始断面测量。在土方工程开工之前，首先要制定合理的测量方案，确定最合理的起始直线L1，沿直线记录高程点h，沿线的高低起伏处要增加测量点，直线起始点和结束点必须覆盖土石方工程施工工作范围。确定测量间距d，然后用GPS的直线放样功能平行于L1割断面，依次记录L2、L3……Ln直线上的高程，绘制出原始断面测量图。
2）竣工断面测量。土方工程施工完成后，利用GPS的放样功能找出原始断面测量中确定的直线L1。竣工测量标记为直线L1′，同样是沿直线记录高程点h，起伏处多测，平缓处少测，记录出L1′线上的高程点后，用GPS的直线放样功能，每间隔间距d，平行于L1′割断面，一次记录L2′、L3′……Ln’直线上的高程，绘制出竣工断面测量图。
3）土石方工程量计算。利用CAD绘制的原始断面测量图和竣工断面测量图中每一条直线的原始L1与L1′，L2与L2′……Ln与Ln′断面的面积差，记为S1、S2……Sn。计算两个断面差的平均值作为平均面积，即S1′=（S1+S2）/2，S2′=（S2+S3）/2……Sn′=（Sn+0）/2，土石方工程量V=（S1′+S2′+……Sn′）*d。
2、施工定位放线和竣工图绘制应用
根据已知的基准点，用GPS中的求转换参数功能，建立坐标系。利用CAD软件读出设计单位所给图纸的坐标，输入GPS坐标库中，用点放样功能，进行平面坐标放样。此方法适合于水利工程中基础和挡墙施工放样定位，尤其适合现场曲线放样。
工程完工后，根据工程实际情况，用GPS的点测量功能，将完工的建筑物或构筑物的轮廓读取出来，然后导出至电脑，用CAD软件绘制出工程竣工图。此功能特别适合于输水管道工程施工。
二、GPS的基本原理和优势
1、基本原理
GPS定位分为三大类：第一类是位置差分；第二类是伪距差分；第三类是相位差分。以上三类的GPS定位原理是一致的，即基准站发送改正数，随即用户站接收信息，并修改信息，进而获得准确的定位。
2、土方工程用GPS计算工程量的优势
1）以往水利工程施工中断面测量较常用的全站仪测量，全站仪测量必须保证测量点和全站仪之间保持通视，如不通视则必须转点测量，而转点带来的误差不可避免，因而从精度上GPS要优于全站仪。虽然GPS高程精度不太高，但相对于土石方开挖工程这种大方量基数来讲，精度要求满足工程计量需求。
更重要的是，GPS在建立好坐标系校核后，一人就能完成全部工作，受地形影响小，大大降低了测量工作量，提高了工作效率。
2）由于在原始断面测量和竣工断面测量中使用同样的测量断面，能很好地反映出土石方施工前后该直线段的断面变化，通过两个相邻断面平均取值，能很客观地计算土石方工程量。
三、水利测量中应用GPS的常见问题
在水利测量工作中，虽然GPS的优点十分明显并在应用中比较广泛，但也还存在很多问题，以下对常见的一些问题进行分析：
一是在测量工作中GPS还存在一定程度的误差。随着日益发展的社会经济水平，对工程质量也逐渐提高了要求，在水利测量工作中不断提高了精度要求。虽然在一般情况下GPS技术可提供的精度较高，但在特殊情况下，若障碍物对卫星信号造成一定程度的影响时，将导致误差的发生。尤其是在应用于水利测量工作中，很多原因都造成实际误差高于理论分析误差的程度。
二是在水利测量中GPS应用只有较小的力度。随着电子水准仪和电子全站仪等一些测量设备的不断发展，在水利测量工作中可使基本测量要求得到满足。而因GPS测量设备具有较高的价格，对测量人员也具有较高的技术要求，对于水利测量工作中GPS的广泛应用造成一定程度的影响。
三是有关测量人员不具有较高的技能水平。相对于传统测量技术而言，在测量中GPS技术只有较短暂的应用时间，很多测量技术人员对其操作技能还无法完全掌握。所以，造成GPS的各种优势不能充分发挥出来，在一定程度上降低了测量效率，甚至在测量工作中发生一些错误，对于顺利实施工程建设造成不利影响。另外，因缺乏相关专业知识，在测量工作中发生很多小问题，有关人员对小问题的处理缺乏及时性，对于水利工程测量工作中GPS的广泛应用也造成不利影响。
四、GPS的发展趋势
1、工作态度严谨，偶然误差尽可能减少
各种测量技术在应用过程中都难免存在一些偶然误差，但可采取一定措施尽可能减小偶然误差。为获得质量较高的测量数据，一定要在工作中采取严谨的态度，使工作责任心不断提高，将偶然误差尽可能减少，从而使测量准确性不断提高。
2、在水利测量中加大GPS的应用推广力度
虽然在水利测量工作中GPS具有效率高、精度高、成本低、无需相互视通等明显优势，在水利测量工作中今后应进一步加强对GPS的宣传力度，使GPS在水利测量中不断扩大应用范围。
3、对测量技术人员加强培训，使其测量技能进一步提高
只有将GPS测量的基本操作技能深入掌握，才能开展水利测量工作中充分利用GPS的优势，要求有关技术人员应加强个人在相关专业知识方面的学习，进而提高相关业务素质。一是提高操作速度，在上岗前要求操作人员应加强练习，直至符合工作岗位的实际要求方可上岗工作。二是操作应认真准确，尽可能减少各种失误。基于操作速度，提高对操作员操作质量的重视程度，避免由于人为原因造成测量工作中出现错误，进而使工程产生更严重的失误。三是扩大知识面，在发生一些小问题时，应总结分析积累经验，避免对技术人员的依赖性，从而造成测量速度降低的情况。
结束语
综上所述，GPS技术在水利工程测量工作中起着重要的推动作用，不仅能够提升测量数据的准确性，而且也能在扩大施工范围内，不受地形、气候等因素的干扰，为水利工程的建设安全提供保障，因此，在水利工程测量工作中得到了广泛的应用，也提升了水利工程测量水平的提高，推动了水利工程建设的发展。
参考文献
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