水利工程中gps静态测量探讨

1、精选文档水利工程中GPS静态测量探讨水利工程中GPS静态测量探讨 摘要：近些年来，随着科学技术的不断发展，一些新的研究和发明逐渐的应用到水利工程等。正是在科技的飞速的发展下，尤其是计算机技术的发展，使得采集测量数据逐渐的趋于自动化，而且精度更加的准确。这在一定程度上了刺激了全球卫星定位系统GPS的发展，由于这种技术具有一些优点，如全天候、高精度、操作简单等，GPS静态测量在水利工程的应用，使得水利工程的勘察和测量的精度和效率极大的提高了，但是这种技术也有一些不足，极大的限制了GPS在水利工程的应用。本文主要结合了GPS技术，论述了GPS静态测量在水利工程中应用。 关键词：水利工程、GPS、静态

2、测量、探讨 中图分类号：TV文献标识码： A 一、引言 全球定位系统GPS(Global Positioning System):利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。经过快速发展，目前GPS在水利工程中的应用优为广泛。大多数水利工程都位于偏远地区，由于地形限制，高等级测量控制点布设困难，给水利工程施工测量带来很大困难，而且大部分水利工程都有纵向跨度很长但横向宽度较窄的特点，用传统的控制网布设方法会大大增加工作量，而GPS静态定位选点灵活、不要求测站间相互通视，全天候作业、作业效率高且作业成本低，大大降低了布网费用。GPS在水利工程的应用使

3、得水利工程的作业手段和勘测方式发生了极大的转变，给水利工程的测量提供了一种新的方法和技术，不得不说，GPS在以后的水利工程中的应用前景更加的广阔。 二、GPS静态测量概述 1、GPS定义 GPS全球定位系统，是由美国国防部开发的星基无线导航定位系统，用户可以利用该系统在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航、定位和测速。GPS可以每天24h为全球陆、海、空用户全天候提供三维位置、速度和时间信息。与其他无线电导航系统相比，GPS全球定位系统精度更高一些，目前GPS卫星定位技术已广泛应用于测绘、导航等领域，在测绘领域，主要应用于空间大地控制网的布设、工程测量、地形图测绘、航空摄影辅助测量等。

4、2、GPS相对定位原理 GPS相对定位原理,根据若干台GPS接收机跟踪GPS卫星信号所测得的载波相位观测值,通过运用求差的方法,可以计算出各个观察站间的坐标，这就是所说的基线向量。其他站点的坐标可以根据基线向量和已知站点的坐标求得。由于相对定位的应用，可以减少或消除各种误差，这就使得相对位置的确定更加的精确。具体的可以GPS相对定位分为两种，动态相对定位和静态相对定位，并且，静态相对定位更加广泛的应用于控制测量中。 3、静态测量 这里的静态测量就是指，在观测的过程中，进行GPS定位的时候，接收天线的位置与地球的相对位置不变；而在数据处理时，则将接收机的位置可以看作不随时间的变化而变化。而相对定

5、位则指的是在进行GPS定位的时候，同时通过多台接收机开展同步观察，并且对数据进行采集；为了计算出各个同步观察站点间的相对位置，可以对这些采集的数据进行分析和处理。在进行具体的观测的过程中，应该让多台接收机在不同测站进行静止同步观测，这个过程可能花费数分钟到数小时，甚至是更长的时间。接下来就是数据的采集和处理了，数据的处理包含许多的方面，具体的有网平差、基线处理、高程转换和坐标转换等，最后根据计算的数据，计算出网点的高精度的坐标。 三、GPS测量的优点 1、测站间无需通视。这是GPS定位的最大优点,既要保持良好的通视条件,又要保障测量控制网的良好图形是传统测量技术难以解决的矛盾。由于GPS独特的

6、优点，使得各个测站间不需要能够互相同时，这就保证了点位的确定变得更加的灵活，同时也保证了良好的控制网的图形。 2、仪器操作简便。随着技术的进步，现在的GPS的自动化和智能化更加的趋于完善，这就降低了操作的难度。 3、观测时间短。随着科技的发展进步，GPS技术得到了不断的完善，使得每站的静态相对定位只要10min左右。 4、全天候作业。随着卫星数目的增多，空间分布更加的均匀，可以保证观测不受时间、空间及天气的影响。 5、提供三维坐标。GPS测量能够提供高度和精度都比较精确的测站点三维坐标。 四、水利工程中GPS静态测量常用的方法 静态GPS网的布设形式主要有：点连式、边连式、混合式等。在水利工程

7、中常用的是边连式网型设计布网。 1、似矩形边连式线路控制测量 在渠线控制测量时，尤其是在隧洞较多的山区，线路控制测量一直是水利测量工作者的课题，控制测量的精度直接影响着勘测的精度和施工的质量。如图1所示，A、B两点为隧洞进出口点，此时按边连式布网，使用4台套仪器观测，观测3个时段。经全站仪导线网抽检，完全满足三等施工控制网精度要求。 图1似矩形GPS网 2、单基准站似中点多边形快速静态测量 在灌区控制测量中，当仅有3台套仪器，采用常规的边连式静态测量效率太低，采用动态RTK测量精度又达不到要求。这时快速静态测量又可以满足控制网的精度又可以提高工作效率，但快速静态测量的网型零乱以致水利测量工作者

8、不太喜欢。 3、双基准站似无定向三角锁快速静态测量 在长线路控制测量时，尤其是当线路上已知点稀少，仅有的已知点边长都在1020km，此时按无定向三角锁的网型布设快速静态GPS网效果很好。如图2所示，在A、B两已知点上安置基准站，边长在1520km之间，两个流动站垂直于AB方向平行前进，进行同步观测（图中连线的边），每两点与基准站构成四边形同步环，整个网型似无定向三角锁。 图2似无定向三角锁GPS网 五、GPS静态技术在水利工程测量中存在的不足 1、GPS技术在测量中存在着误差 随着科学技术的发展，测量技术也在不断的提高，GPS的出现提高了测量精度，现阶段，在水利工程测量过程中还是存在着一些误差

9、。监测精度和可靠性不高或无法进行监测，还有一些操作人员一时的疏忽，或观测的角度不对等原因也会导致GPS技术在水利工程测量中存在着一些误差。 2、操作人员不熟练操作与使用 由于GPS是一种高新技术，在水利工程测量中刚开始运用，存在误差或效率低下，其原因是操作人员还未具备完善的操作技能，及相关知识的匮乏。 3、应用力度还有待提高 水利工程测量中采用的电子全站仪和电子水准仪等先进的设备，在技术要求上已经很成熟，基本能满足测量的需要。而GPS的应用才开始不久，需要时间和实践，它的运用空间很大，有待进一步提高。 六、提高水利工程GPS静态技术的措施 1、端正态度，减少人为因素误差 水利工程测量在水利工程

10、中占有很重要的地位，测量的精确度直接关系着工程的安全性，误差太多，会造成不可预料的损失。因此，从事水利测量工作的技术人员一定要有强烈的责任心，端正的工作态度，减少人为因素造成的误差或失误，提高测量的精度，保证工程的顺利完工。 2、要加强培训，提高技术人员素质 第一，对GPS技术的工作原理、机器构造、具体操作进行详细讲解，使技术人员对GPS技术熟练操作。第二，加强技术人员心理素质培训，提高GPS技术在水利工程测量中的质量。第三，详细讲解在操作过程中出现的一些问题及处理方案，增强技术人员在实际操作过程中能够自如应对，减少失误率和差错率。 3、加强宣传，提高GPS技术在水利工程测量的运用空间GPS技术是一种精度比较高的测量技术，采用的是全球定位系统，提高了测量的精确度和效率。因此，应大大提高GPS技术在水利工程测量中的运用空间，提高其知名度扩大其在水利工程测量上的运用。 七、结束语 总之，GPS静态测量的网型和方法多种多样，GPS静态测量的主要工作是外业静态观测采集数据,内业基线解算、平差、成果输出等数据处理工作。GPS静态测量以其高精度、高效益显示了其在测绘界的优越性,必将有广阔发展前景。 参考文献： 1 徐卫波：分