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GPS技术在水利水电工程测量中的应用 [摘要] 随着科学技术的发展，使很多先进的技术的得以在实际工程中应用。在水利水电工程的测量中，传统的测量技术虽然能够进行测量，但是操作不方便，而且测量的精度也不是很高。现阶段，在水利水电工程测量中采用GPS定位技术，不仅操作简便，而且测量精度也有了明显的提高。水利水电工程是一项重要的工程，需要保整测量的精度，减小误差，这样在施工的过程中才不会出现问题，确保整个工程的质量。本文主要介绍了GPS定位技术在水利水电工程测量中的应用。 [关键词] GPS定位技术 水利水电工程 测量 应用 引言 GPS定位技术不仅可以应用于水利水电工程测量中，也还可以广泛应用于其他领域。随着科学技术的快速发展，使得GPS定位技术在众多领域中广泛应用成为可能。以往在水利水电工程测量中的传统测量技术已经逐渐被淘汰了，取而代之的是GPS定位技术，这种技术能够很好的解决传统测量技术难以解决的问题，并且进一步的提高了测量的精度。因此，在水利水电工程测量应用的很广泛。 一、GPS定位技术 1、相关概念 GPS主要是由空间卫星星座、地面监控站和用户设备三个部分构成，是由美国研制用于军事部门的卫星导航与定位系统。GPS定位技术主要是基于GPS全球定位系统。随着空间技术及电子技术的快速发展，大地测量定位系统开始向着空间技术快速的发展，使得各种定位仪器的精度越来越高，并且在体积、功能上都有了明显的改变，以往的大地网络测量技术正逐步被空间定位技术取代。 2、定位原理 GPS定位主要是根据测量中距离交会定点的原理来实现的。基本原理：在待测点A处放置一台GPS接收机，在某一时刻它可以同时接受3颗（或3颗以上）卫星所发出的信号，假定这3颗卫星分别为:卫星S1、卫星S2和卫星S3，然后GPS接收机会进行数据的收集、处理及计算，进而获得这3颗卫星距离测站点的距离L1、L2、L3。在知道这三个距离后，我们就可以在卫星的星历上查询出这3颗卫星在测量的那一时刻的三维坐标，最后通过相关计算公式计算出测量点的三维坐标（Xa、Ya、Za），这就是GPS的定位原理。 3、测量特点 GPS定位技术在测量的时候，选择测量点比较方便，这样可以节省造高标的费用，并且还可以进行全天的观测，观测的时间短，对相关数据的处理速度很快，测量结果精度比较高，在小于10km的基线上，测量的相对精度可以达到百万分之一；在大于10km的基线上，测量的相对精度可以达到千万分之一，可见其测量精度是相当高的。此外，GPS测量仪器的操作十分简单，测量的人员只需要对中、整平、量取天线的高度和在开机后设定相关的参数就行。做好这些工作后，GPS接收机就能够进行自动的观测和记录观测的数据，完成测量的任务。 二、在水利水电工程测量中的应用 1、相关工程概况 某水利厅想在某一河段上建立一个检测系统。河段全长约为67km，地形狭长，其中有一大半的区域是平坦的，在地面最高处的点位59m，虽然大部分区域是平地，但是还有一部分是山地，并且山上的数目比较茂盛，地形也很复杂，进行人工测量师不太可能的，为了高效的完成工程，需要建立相关的控制网，更具地形的复杂程度，需要采用d级的GPS 测量，只有这样才能够解决通视不良的问题，如期完成工程。 2、GPS 测量技术的设计 根据工程的需要和测量地区的实际情况选取合适的测量精度，测量区的控制网需要选择在二级GPS网上。并且需要满足平均边长控制在1km以内，最短的边长也需要控制好，误差需应小于四万分之一。此外，GPS接收机的精度的固定误差要控制在10mm以内，相关比例误差系数应小于百万分之一。 在进行基准和网形的设计时，需要在离控制网较近的地方设定50个点，在这50个点中，已知的平面控制点有3个。为了方便观测将采用4台GPS接收机进行观测，在网形的设计上，需要将网形布设成多边的形式，这样讲更加有利于GPS接收机进行观测。根据GPS卫星的可见预报图来制定相关的观测计划，在制定好计划后，在选择最佳的观测时间进行观测，并制定作业的时间表，严格按照时间表执行相关的任务。 3、GPS测量中的外业 在进行户外作业时，不要求各站点之间一定要达到通视的效果，并且图形结构可以富于变化，这样就使得测量点的选择十分方便，但是需要考虑到GPS自身特点，还需要考虑到在进行后期工作时是否存在隐患，在选择测量点的时候需要注意尽量减少观测点周围的障碍物和出现大功率的无线电发射源及高压线等，这样可以减少信号的干扰，确保信号传输质量。 4、GPS测量数据的处理 在进行平差的处理时，通常会采用罗格任随机平差处理软包进行相关计算。具体的方法如下:按照基线解残差的大小进行排序，排好序列后，将残差大于规定数值的基线边删除掉，然后在检查网形，如果在某些地方还存在问题，需要对基线进行复测。在完成基线解算和质量