GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用

GPS测量技术在水利水电工程测量中的
应用
摘要：随着这些年我国科学技术的不断创新，更多的先进技术逐渐的被应用
到了工程的测量工作中。

GPS作为非常具有代表性的一种，在每一个建筑行业领
域中以及工程的建设工作中都提到了重要的影响作用，它提高了工程的整体测量
精准度以及测量的效率，也保证了水利水电工程施工建设工作的全面开展，为我
国现代化建筑行业的全面建设奠定了良好的基础。

关键词：GPS测量技术；水利水电工程；测量；技术应用
1 GPS测量技术概述
1.1 技术特点
GPS即全球定位系统，由GPS接收机、近地卫星、天线等部分组成。

GPS测
量技术应用，是由测量人员携带接收机前往各处观测站，开启接收机，由近地卫
星持续向接收机发送信号，根据信号处理结果掌握测量站三维空间坐标值，后续
将外业观测数据导入软件进行处理，即可获取测量报告，顺利完成工程测量任务。

1.2 技术优势
第一，在测量速度方面，GPS测量技术的静态观测与动态观测时间较短，待
前期准备工作完成后，测量人员操纵仪器设备，即可在短时间内完成静态测量作业，在数分钟内完成动态测量定位作业，在保证测量精度的前提下，迅速完成水
利水电工程测量任务。

第二，在工作强度方面，GPS测量作业不受复杂地形影响，测量人员可根据测区现场情况自由布设各处测点，携带仪器设备前往测点进行测量，无论是工作量还是作业强度，都明显小于传统测量技术。

第三，在测量数据
可靠性方面，GPS测量系统所采集外业数据精确度不会受到复杂天气、现场地形
条件、人为操作等因素的显著影响，实际应用期间的测量定位精度保持在毫米级
水准，虽然会产生一定误差，但所产生误差在可接受范围内，能够充分满足工程
测量要求。

1.3 技术应用场景
现代水利水电工程中，GPS测量技术主要用于水电机组安装测量、水工建筑
物变形监测、水工隧洞贯通测量等场景。

在水电机组安装测量环节，测量人员运用GPS系统采集水电机组的三维空间
坐标值，对比坐标值与设计参数，判断水电机组的安装位置、顶部标高、表面平
整度等工艺参数的偏差值是否在允许范围内，根据对比结果对水电机组进行纠偏
调整。

在水工建筑物变形监测场景，测量人员提前在水工建筑物周边布置若干观测点，在观测点内架设天线与安装GPS接收机，控制系统持续采集水工建筑物的观
测数据，通过分析观测数据来判断水工建筑物是否存在变形问题、确定具体变形
程度。

在水工隧洞贯通测量场景，测量人员运用GPS技术来建立施工控制网，主
要用于测量隧洞洞口点位相对位置，这有利于简化测量流程、加快水工隧洞施工
进度。

2 水利水电工程GPS测量的影响因素
2.1 信号接收装置的影响
在GPS信号接收设备中GPS信号接收时会有一定的时差，导致时差形成的主
要因素是因为GPS标定的时间以及信息传递的距离具有一定的差异性，同时，根
据GPS接收信息以及软件系统原因导致的偏差问题，也会造成信号，在接收的时
候会存在一定的时间差。

另外，周围影响因素会造成信息在接收的时候本机出现
震动而导致接收机与卫星之间的差距。

在实际的测量工作中通过观察很小一部分。

可以发现会直接影响到GPS整体的接收效果。

除此之外，在实际应用过程中，地
面人员所用的信号接收器也会存在一定的差别。

它不仅是信息接收的重要软硬件
设备之间存在不同，同时，对于信息吸收的实际性和准确性也会造成一定的影响。

2.2 太阳射电暴的影响
所谓的太阳射电暴是指影响全球卫星定位系统中非常重要的一种自然现象。

由于受到不同因素的干扰，GPS技术人员在对技术进行升级的时候需要合理的修正，该系统受到这一因素带来的干扰，特别是GPS系统逐渐在发射信号过程中，
先进设备的应用也要不断创新和研究。

发射信号功率增加以及新的民用编号可能
会增强整个系统的稳定性。

现阶段我国卫星发射系统的数量在不断的加强，在面
对太阳射电风暴。

在面对太阳射电暴的严重问题的时候，可以有效的提高整个系
统的稳定性。

2.3 环境影响因素
通常情况下，水利水电工程环境较为复杂存在多种的地质条件，在测量的时
候会受到外界环境因素带来的影响，测出来的结果很有可能也会存在一定误差。

除了外界环境对于测量工作产生的一些不可抗力因素外，技术人员选择架设的基
准站场地也可能对整个测量带来一定的影响，例如基准站架设场地的不同会导致
测量过程中受到不同的干扰信号，而影响到测量的精准度。

所以在选择基准站架
设的时候要结合工程现场的事迹、地形以及周边气候环境，这样才可以避免给测
量工作带来的不利影响。

3 GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用
3.1 平面控制测量
做好全面的考察分析，就需要做好整个GPS测量布控网的设置。

同时水利水
电工程由于工程区域施工建设比较狭窄，要选择对应的GPS网形，这样才可以确
保整个测量工作的完善。

其次，外业观测的过程中测调人员要根据具体的相关数
据进行观测计划的编制，同时观测的时候对于相关的流程操作以及要点也要进行
严格的控制。

最后，数据业内的处理，数据的处理会决定整个测量的效果。

因此，作为测量人员要结合工程的建设要求，做好相应观测数据点的控制，保证各项数
据的完整与准确。

3.2 数据的采集与整理
针对于水利水电工程中数量的采集，具有一定的复杂程度，很容易受到区域
地理环境和气候环境带来的干扰。

利用地理信息技术可以实现对大量数据的集中
收集和保存，同时通过GPS技术进行定位，还可以设定相应测量对象的具体目标，这样能够将大量的数据，及时的录入到地理信息系统中。

另外，联合现代化的数
字扫描装置以及专业的设备，可以加强数据的收集效果。

在地理信息系统的应用
过程中，既可以保证大量数据的准确处理，同时也可以实现对数据的转换和剪辑，有利于减少对数据处理过程中的人员和资源浪费，提高了测量结果的准确性和完
整性。

3.3 双测数据预处理
由于GPS测绘技术包含数据与信息的处理模块，使得GPS技术可以在内部进
行预处理工作。

其可以将收取的数据进行编辑与整理，并将这些数据应用于后期
的数据记录、统计与分析，切实提升了相关工作的效率。

在使用的过程中，可以
将一些比较重要的信息通过网络技术等方式上传至系统，并根据需要的数据类型，将这些信息录入到计算机当中，便于后续的管理和查询。

在实际的GPS测量中，
一般会采用双基准坐标系，即在一个坐标轴上，同时还可建立起相应的二级水平，这样就能保证整个观测结果的准确性以及可靠性。

如果要想获得高精度的高程，
则必须要利用GPS的空间定位功能，以达到高程控制的目的。

3.4 断面测量
在断面测量的过程中测量人员需要根据具体的数量以及断面间隔的距离等相
关数据确定相应的高程点，然后采取专业的测量技术，将测量设备全面的控制检查，加强整体测量工作的准备。

另外，在断面测量的过程中还需要测量人员打开
接收GPS设备，这样才能够实现对信号的传递。

在数据处理的过程中测量人员还
需要应用专业的软件加强对断点断面基点平距值的数据分析。

4 结束语
GPS测量技术的应用为工程测量技术体系带来了全新发展契机，也为测量工
作的开展提供了更多可能性。

测量人员必须正确认识到GPS测量技术在水利水电
工程测量中发挥的重要作用，明确技术应用思路，全面掌握GPS技术在平面控制
测量、水准测量等项目中的应用方法与实操要点，使GPS测量技术更好地应用于工程测量工作。

参考文献：
[1]欧铣华.GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用研究[J].工程技术研究,2023,8(06):199-201.
[2]李山军.探析GPS测量在水利水电工程测量中的应用[J].珠江水
运,2021(13):56-57.
[3]高年.GPS测量技术在水利水电工程测量中的应用[J].江西建
材,2021(06):52+55.。