中国水利水电第一工程局有限公司 吉林
摘要：基于GPS操作技术的核心操作原理和技术特点，我们不仅仅针对细节测量等测量方法进行了讨论，而且我们很详细的介绍了在这些测量中GPS测量的使用情况、工作效率及技术特点等，寻找扩大水利测量范围和提高GPS水平技术的方法。
关键词：GPS技术；水利测量；应用；
1GPS技术概述
GPS技术能够对所要测量的位置进行精准定位，这样不但能够使工作人员及时发现位置，还能减少所要测量的时间，从而提高工作效率。在水利工程中应用GPS技术进行测量，不但能够减少大量的人力、物力，还能缩短所要测量的时间，从而提高工作效率。工作人员对所要测量的位置进行定位，在流动站观测1分钟左右就能获取相应的信息，给工作人员带来较大的便利，在测量过程中，一旦发现问题，工作人员能够采取相应的措施及时处理，避免影响测量结果，从而保证测量工作顺利进行。
1.1 操作要求
与其他技术相比，GPS技术在操作时相对简单，对工作人员要求较低，工作人员只需要把天线整平就能进行测量，由于所要测量的天线较高，这就需要工作人员进行整平处理，避免天线连接在一起，影响接收效果。GPS技术精度高，主要体现在它能在300~1500m范围内进行定位操作处理，并且所测量结果的误差较小。如果人工对水利工程进行测量，首先，地理环境复杂会增加工作人员测量的难度，其次，外界环境因素会给工作人员带来一定干扰，影响测量结果的准确性。
1.2简化测量流程
水利工程测量环境较为复杂，很多大型河流阻碍了测量的进行，以至于影响测量的结果，如果运用传统的方法进行测量，会出现通视问题，工作人员不能及时沟通，导致施工管理人员无法了解现场实际情况。但通过GPS技术能够把所要测量的数据传输到中转站，使得测站间相互通视，工作人员可以灵活选择所要测量的站点，这不仅打破了传统的测量方式，为工作人员带来较大的便利条件，还能让工作人员及时接收信息，避免GPS技术受到其他信号的干扰，影响测量结果的准确性。此外，GPS技术在测速和测时两方面具有显著优势，能够弥补传统测量技术无法达到的目的，GPS还能进行自动化操作，给工作人员带来较大的便利性。
2 GPS测量的特点
2.1 定位精度较高
常见的工程测量仪器红外仪标的精度可以达到5mm+5ppmm，而GPS技术错用双频接收器精度可以达到5mm+1ppmm，GPS技术的策略精度相对较高，而且实践证明基线边长越长，定位定都越高，有学者统计50km内，定位精度为10-6，可是1000km以上定位精度可以达到10-8。
2.2 测量效率高
在GPS测量工作中，对于小于20km相对静态定位用时小于20min，而测量流动定位时，也仅仅需要观察2min以内，随后就能快递定位，而当基站与流动站距离小于15km时，测量速度更快。相对于传统的测量效率，GPS测量呈现测量速度快且可以实现无间隔测量。测量效率高在水利工程险情掌握中作用明显，可以帮助测量人员及时掌握并快速采取措施。
2.3 测量间距长
水利工程测量中常见长距离测量，在传统测量技术中，因为距离太远，存在通视的问题，采用GPS技术后就可以解决这个问题，通过站点之间的信息交流可以实现站点之间相互通视，大大延长测量间距。
3 GPS在水利测量工程施工中的重点
3.1 外业测量
水利工程中外业测量是比较困难，但GPS技术应用在水利工程中，可进行控制网测量和部分碎部测量。所谓RTK，是指GPS静态定位、快速静态定位和实时动态定位技术。在测量时，首先要准确选点，确定导航基站的架设位置，进行无线安置和开机观测，进行无线安置时，先进行正常点安置，在平台上将天线固定，使标志中心与天线在同一方向，同时还要确保天线基座内的气泡平整，注意及时对进行基座加固，并对设备做好防潮防雨。
3.2 布网及放样
采用GPS进行测量点的全过程监控测量，通常GPS布网包括边连式和点连式2种。边连式布网中，设立导航基站时，在三角形核心位置设置测控点。点连式布网中，建立测量控制系统时，在河道附近设立基站。在水利工程测量中放样方式有2种，包括RTK点放样与线路放样。运用RTK点放样时，把静态网中的坐标和放样点坐标的相关转换参数同时传入GPS流动站内，开进行实地放样时，要依据所放点标识进行，精度5cm内；进行线路放样时，需制定线路中心线文件，编制依据线路中心线的弯道元素，并将坐标转换相关参数和该测量文件传入GPS流动站中，在现场根据桩号及放样点和中心线的关系开展现场放样。
3.3 航空摄影测量外业像控点采集
水利工程测绘中，像控点通常呈分散布设，且各点间距较长，使用传统测量手段，测量进度缓慢，而且精度也不高，耗费很大的人力财力。但使用GPS测量技术，可以在很短时间内准确采集外业像控点。
3.4 高程测量
进行区域性大地水准面高程测量时，通常结合水准测量资料和GPS测量资料，且在进行GPS观测点测量前，需要具有水准测量资料，测量时要保证测量点密度合理，且分布均匀。水利工程高程测量中，采用GPS系统可准确进行高程测量，即便在恶劣环境地区，也可及时准确测得水准测量信息，借助大地水准数学模型，内插法可得出高程异常或异常差，从而确定待测点的正常高程。
4 GPS技术在水利工程基础测量中的实际应用
对与水有关的项目进行基本测量的目的是确保整个项目的整体可靠性和质量较高，是该项目很好完成的保障，为了提高水利测量的准确性，则要采取GPS测量技术，在测量过程中，刚开始要做好选择测量技术的工作，考虑到该项目的作业环境一般比较困难，所以使用传统的地质测量技术不仅不能很好的完成该项目，而且准确性差，该项目在周围很大的空间内都可以进行作业，一般能达到几千平方米，为了保证测量的可靠性和测量速度，一般都会采用GPS测量装置，因为GPS测量装置可以满足精度高，距离长和范围广的要求。
4.1 测量内容以及控制网的布设
测量的主要是滑坡体，其测定内容是滑坡和地表水的位移、建筑物在测量范围内的沉降次数等，并接收地面的垂直运动位移的数据。在沉降测量过程中，您可以先使用水准仪进行观察。根据网络的需要，结合滑坡区域的现场条件，我们使用适当的控制网络。在接收到一致的观测数据后，使用自由网络进行调整每个数据，并且必须与实时参考点进行比较，以观察它是否在测量精度内。为了获得正确的滑坡和表面上大量GPS点的实际位移数据，在该特定时间获得的计算结果必须满足误差设计的精度要求。
4.2 GPS测量特点
在测量水利工程的土体滑动和坍塌的过程中，由于滑坡和地面坍塌，很容易对某些测量点造成损坏，而使用GPS测量技术时，则会有以下特点：第一，观测点之间无需通视，选点方便；第二，观测不受气候条件限制，可进行全天候监测；第三，可同时进行平面位移与垂直位移监测等，因此不容易造成测量点的损坏，从而可以获得可靠的测量数据。
4.3 平面控制网测设
平面控制网测设的要求是应因地制宜，既要从当前出发，又要适当的考虑发展，在完成项目时，工作人员要根据项目当前状态的距离进行现场处理，使用加密的控制网，还可采用插网、线形网或插点等形式，进行现场作业，所以如果选择的测量点有误，卫星信号的接收可能会受到影响，从而导致不准确的测量结果，并且反应到网络控制平面，工作人员必须在工作中采取一些措施，使工作可以顺利进行，从而提高效率。
4.4 GPS测量数据处理
获得测量数据后，则需要使用专业的GPS数据软件计算基线，为确保需要下载已处理的数据，那么必须确保：第一，我们建议在WGS-84系统上执行计算以优化不合格的标准，因此，异步循环使用的标准模型必须保证后续归一化；第二，计算过程应使用广播星历来处理实时数据；第三，同一时段观测值的数据剔除率，其值宜小于10%。
5 结语
GPS技术可进行沿线总体控制测量，采用RTK方法在勘测阶段为带状地形图、路线平面、纵面测量的测绘提供基础数据；在施工阶段可建立施工控制网，为水利工程闸门、渠道、堤坝施工提供测量数据。随着RTK技术被广泛使用在水利工程建设及运营中，GPS测量技术会不断改进。
参考文献：
[1]张萍.试论水利测量工程中GPS的应用[J].黑龙江水利科技，2014（04）：168-169