随着科学技术的飞速发展,多种先进技术的应用为人们生活带去了巨大改变。其中GPS技术作为新兴先进的技术,将其应用到生活各领域中,发挥出了不小的作用。GPS测量技术的应用,在很大程度上提高了水利水电工程测量工作质量,使得工作效率有所提升,同时,引入该技术后,能够在很大程度上提高测量结果准确性,进而为水利水电工程的施工提供准确参考数据。由此可见,有必要深入研究GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用。
1.GPS测量技术
GPS主要就是指全球定位系统,可以在不同空间内实现对目标的实时定位和导航,其中包含了空间星座、地面控制、用户设备几部分。我国科技水平不断提升,GPS测量技术也逐步被应用到多个领域中,比如,交通运输、军事研究、地理测绘、野外考察、工程建设等,该技术的应用使得相应领域得到了发展。在GPS测量技术作用下,可以高效、准确地提供出三维坐标信息,同时,自动化、高准确度、速度等优势,促使GPS技术可以与其他通信技术充分结合,有效扩大了其应用范围,并取得较好的效果。
2.水利水电工程测量中应用GPS测量技术的优势
GPS测量技术在水利水电工程中的应用,发挥了极大的优势,不仅提高了工作效率、质量,同时,也提升了水利水电工程测量工作的精准性,为整体工程建设提供了科学有效的数据参考,为水利水电事业发展起到了重要作用。首先,提高了水利水电工程测量效率。引入GPS测量技术后,技术人员可以将测量基站设置在四等水准精确点之上的位置,流动站可以随身携带,这在很大程度上提高了水利水电工程测量速度,正常情况下,仅需几秒就可以得到对应区域的精准位置,缩短了工作时间,提高测量工作效率。其次,可以极大的提升工程测量结果准确性,保证获取数据的可靠性。将GPS测量技术应用于水利水电工程测量中,不会受到天气的干扰而影响到测量工作,在GPS测量技术作用下,无论何种天气,都可以获得非常精准的数据。GPS测量技术是建立在信息技术基础上,所以,其测量数据更加精准,避免了以往人工测量不准确问题,数据准确性对水利水电工程测量工作非常重要。最后,由于高效率的工作,能够很好地减少水利水电工程测量成本,也减轻了大量的工作量。以往人工测量容易受到一些客观条件影响。比如地形、气候、自然条件等,很难保证数据准确性,往往需要大量的工作、较长的周期才可以完成测量任务。而应用GPS测量技术后,上述这些问题能够得到妥善解决。
3.GPS测量在水利水电工程测量中的应用分析
将GPS测量技术应用到水利水电工程中,主要就是借助GPS卫星定位对工程情况进行准确把握。在GPS系统中,涉及到了空间、用户、地面设备三个方面。空间部分,24颗卫星在距离地面2000km的轨道上运行,实现了24小时全天的控制、观测,由于受到大气层的摩擦,会导致导航精度度出现偏差。而地面控制系统,主要由地面监测中心、控制站、地面天线等组成,该系统主要就是负责接收卫星发出的信号,并对卫星轨道与距离进行测量。而用户设备,负责接收GPS信号,此种设备可以准确无误的接收到卫星信号,与此同时,经过计算、处理后,也可以获得用户坐标。由于GPS技术本身具有较强的适应性,在很多行业中都可以看到其身影,其具有的高科技性特点与一般测量技术相比,突显出了极大的优势。比如,该技术的自动化特点,使其操作更加简单便捷,如连接电缆线、放置相关仪器等,都可以通过GPS技术实现自动化跟踪。其全天候不间断的导航服务,能够满足各种测量工作需求,不需要花费大量的时间进行观测,同时,也可以获得较高精度的测量数据。
3.1在外业测量中的应用
开展水利水电工程测量工作,外业工作显得尤为重要,引用GPS测量技术到外业测量工作中,通过科学合理选择测量点,能够很好的保证水利水电工程测量质量。外业测量在选点前,相关人员需要在了解、分析水利水电工程实际情况,运用GPS测量技术实施观测,为了保证选点合理性,在观测时,要做好无线安置工作。
3.2在变形监测中的应用
变形监测能够通过观测,发现变形的信息,降低变形信息对水利水电工程的影响度。正常情况下,为保证变形监测数据准确性,都采用水准测量的方法,整体要求较高。从目前情况看,水利水电工程建设主要位于城市附近,其中包括了水库堤坝、水闸等,主要建在距离居民点附近。因此,如果发生质量问题,将会直接影响到附近居民生活、生产质量,甚至会危害到人们身体健康和财产安全。所以,要提高变形监测力度,有效发挥GPS测量技术优势,通过固定全球卫星定位系统的接收器,进而更好地确保水利水电工程检测准确性。
3.3高程测量中的应用
在水利水电工程测量工作中,高程测量是一项基础,也是非常重要的工作,高程测量的准确性,会直接影响到水利水电工程建设的安全性,同时,也会带来资金方面的问题。事实上,水利水电工程测量过程中,容易被一些自然环境因素所影响,进而阻碍测量工作顺利进行。而引入GPS测量技术后,借助卫星信号,分析后能够获取到大地实际高度,在此基础上,利用水准仪等设备,计算出相应的高程,进而明确出测量位置的高程,减少测量工作量以及时间,极大地提高了工作效率。
3.4渠道管线测量的应用
渠道管线在水利水电工程中具有非常重要的地位。通常,水利工程建设过程中会使用到很多渠道管线,并且长度较长,这便增加了测量难度。此外,还会受到多种因素的干扰,影响到测量准确性。将GPS测量技术应用到水利水电工程中,,可以很好地解决此问题,工作人员只需要进行高程、转角等操作即可,进而保证渠道管线测量精准性。
3.5数据分析处理的应用
获得测量数据后,需要对数据进行分析、处理,此过程也会影响到整体水利水电工程测量工作质量与水平。因此,数据分析能力能够决定着测量质量。对此,工作人员需要先做好数据预处理,主要是结合工程实际情况,筛选、分类原始数据,剔除其中不需要的信息。在此基础上,要进行平差计算,进一步明确同一基线边的同步观测数值以及平差结果,保证计算准确性。最后,需要将获得的GPS网以及坐标系统进行转换,获取所需数据信息,为水利水电工程测量工作提供相应的参考数据。
4.具体案例分析及应用
某地大河流向A处,由于大河水量较为丰富,所以当地政府想要用于发电。根据A处作为引水河流,建立a座和b座两个跨河水电站。工程投资10亿,其中a座水电站的装机容量设置为10万kW,引水隧洞长5.5m,取水口高675m。在该工程中,主要有厂房、大坝、引水隧洞、压水管道等。而b座水电站的装机容量为5.6万kW,取水口高460m,引水隧洞长2m,厂房高程大约410m。应用GPS技术进行测量,使用了5台GPS接收机,实现了同步观测,每个时段至少有100min的观测时间,观测基数为200条,其中有12条检测无效,8条观测结果差异性较大。所以,有180条基线作为独立观测量。结合观测结果,发现GPS短基线的精确度存在一定的差别,而高程测量准确性与几何水平持平。
5.结语
总之,GPS测量技术的应用,在很大程度上提高了水利水电测量精度、提高了观测效率,为工程带来了极大的方便。日后GPS技术测量不断改进,这将会进一步推动我国水利水电工程事业发展。
《探析GPS测量在水利水电工程测量中的应用》来源:《珠江水运》,作者:李山军