如何用GPS技术应用在水利工程勘察中

张 建 朱 风

(安徽省煤田地质局水文勘探队 安徽 宿州 234000)

如何用GPS技术应用在水利工程勘察中

张 建 朱 风

(安徽省煤田地质局水文勘探队 安徽 宿州 234000)

本文以宿州市夹沟镇龙泉河整治工程为例，通过与传统水利工程勘察的传统方法进行对比。比较GPS技术与传统技术的优点与缺点。

水利工程；GPS；定位技术

一、水利工程勘察的内容

根据水利勘察的特点，主要涉及的工作内容为带状图测量、纵断面测量、横断面测量、施工放样。

二、水利勘察的测量方法

全站仪极坐标法、RTK架基站法、CORS测量法。

三、三种方法的比较

使用全站仪放样，外业劳动强度大，工作时间长，效率低下。用户使用CORS只需要一台GPS接收机，既可以得到比较准确的精度相对较高的测量结果。RTK操作简便，测量结果可靠、精度均匀，可用于各种公路工程建设，与传统测量方法相比省时省力，极大的提高了工作效率。GPS技术和现代计算机技术的结合能够为水利工程建设提供快速准确的基础数据，方便迅速，且外业工作时无需测站相互通视，是测量技术的重大突破。

四、GPS在水利工程勘察中的应用步骤

1.外业测量点选取和埋石

2.外页观测

3.内业数据处理

4.分析比较传统方法与GPS技术的优缺点

五、实例验证

工程介绍:安徽省宿州市夹沟镇龙泉河整治施工项目是宿州市清水工程，中下游河流治理，创建国家级园林城市的重点水利工程。

这段工程完工后，可以极大的提高宿州市的城市功能，城区的排涝标准，河道防洪，对改善水环境有着重要意义。

(一)存在的问题分析及解决

1.存在的问题

(1)多路径效应

影响GPS技术在水利中长久运用的最重要一点为参考站和流动站之间存在距离长短的不同。由于大部分的河流，水塘地域为GPS在水利工程测量上的主要测站区域，这样对产生多路径误差的影响无形中就可达到厘米以上，使得卫星信号的接收产生失锁现象，这时，为了保证观测量之间卫星信号的准确性。

(2)高程精度较低

在测量区域相对较平整的小范围里GPS测量高程所得到的结果仅仅只能满足正常的水准的要求。所以，当GPS在水利工程开测阶段同时测得的垂直与水平位移是很难达到高精度要求的。当使用水准路线相拟合的办法是可以保证得到的测量结果具有高精度的要求，所以说选对方法是很重要的。

(3)距离影响精度

由于GPS的卫星信号从卫星空间站传送到地面上的用户接收设备时因许多因素的影响本来就减少了精度的要求，当此时的流动站与基准站之间的距离值在不断的增加时，这时观测值的定位精度将会随着距离的增加而使精度有明显下降的现象[10]。所以只要计算出卫星的钟误差修正值用来代替其中的伪距修正值使其在大的范围内不因流动站和基准站的影响，即可得到满足精度的相对较为准确地定位数据值。

2.解决问题

(1)减弱电离层的方法：利用双频观测，使用模拟电离层的数据进行修正，使用得到的监测数据来求方差。

(2)应对对流层折射的方法：用已经得到数据模型进行修正，用得到的参数来进一步待估，隔一时段对接收机的信号进行检测。

(3)减弱多路径误差的方法：选择合适的站址，选用抗多路径的接收机天线。

(4)解决星历误差的方法：对跟踪网的轨道进行限制。同步观测值求差。

(5)应对钟误差的方法：模型改正。相对定位或差分定位。

六、结论

本论文是研究GPS在水利工程勘察的具体使用。对GPS控制的应用成果做出了各种不同的检测，把理论上的基线长度与实际上的基线长度做出了相应的比较，并且对监测结果中的精度高低给出了对的验算方法。把GPS在本文中的应用和发展总结成下面三点：

(1)利用GPS技术对河道断面和河道带状图进行测绘，理论上是正确的，实践证明也是完全可操作的。它以GPS定位技术、现代计算机技术为基础，并利用相关绘图软件成图，减少作业时间，工作效率得到提高。

(2)水利工程中的勘察技术自从引用了GPS后使得工作的效率，勘测的精度都有了显著的提高。GPS-RTK技术在河道测量上的操作相对于传统测量技术更加方便快捷，测量过程中自动集成化程度非常高，大大提高了测量工作的效率和质量。

(3)现如今，追求测量精度的高要求以成为了必然的发展趋势，只有得到了高精度的GPS测量数据才能够加大对各种误差改正模型的使用性研究。例如，经过误差处理后的改正模型可以提高GPS定位精度的准确性。随着现阶段的科学技术发展，更多数据处理的新方法将随着测量技术的发展而得到更进一步的升华。

[1]洪海.GPS在水利工程中的应用综述[J].水利科技与经济,2009,15(2):168-170.

[2]张艳华,庞巧东.谈GPS在水利工程测量中的应用[J].山西建筑,2013,39(7):210-211.

[3]杜珍应.GPS RTK技术在水利工程控制测量中的精度分析[J].煤炭技术,2007,26(5):118-119.

[4]林万顺.多道瞬态面波技术在水利及岩土工程勘察中的应用[J].工程勘察,2000,2(4):38-40.

[5]李德旺.GPS在水利工程测绘中应用[J].科技创新与应用,2015,10(9):130.

[6]张志强.基于测绘发展现状的工程测绘技术应用分析[J].科技创新与应用,2014,6(33):125-126.

[7]胡勇,汤峰,滕晓波.GPS在水利工程测量中的分析应用[J].农村经济与科技,2014,1(7):26-27.