浅论gps在农田水利工程测量中的应用 7页

浅论GPS在农田水利工程测量中的应用【摘要】GPS(GlobalPositioningSystem)是全球定位系统的简称。它是利用已经发射的地球卫星为基础的无线式导航系统，这些卫星每时每刻都在向地球发射三维导航定位信息，从而测量出地面上某点在地心坐标系中的三维坐标，进而实行导航或定位。本文介绍了GPS组成、工作原理以及优点，探讨了GPS在农田水利工程测量屮的应用.【关键词】GPS水利测量应用中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：一、刖S进入20世纪90年代以来，农田水利科学技术，特别是节水灌溉科学技术，由于受到国家和各部门的高度重视，有了较大的进展，涌现出一批高水平的新成果和新经验，有相当部分成果获得了国家和省、部级科技进步奖，有的达到了国际先进或领先水平，对推动我国农田水利建设事业的发展，起到了重要的作用。但是，我国农田水利科技水平与发达国家相比,还存在较大差距。如：基础理论研究还比较薄弱；新材料、新设备的牛产质量水平较低；水利生态环境保护技术的研究和应用还重视得不够等，需要进一步研究解决。二、GPS组成及工作原理n1、GPS组成GPS主要由三部分组成：空间卫星群、地面监控系统和用户信号接收设备。2、GPS工作原理GPS的空间卫星群由24颗卫星组成，这些卫星平均分布在6个轨道平面内，各轨道平面夹角为60o,卫星的轨道运行周期为11h58min,这样可以保障在地表以上任何时间和地点都可以接收到4颗一11颗GPS卫星发出的信号。地面GPS控制系统通过对卫星工作状态的监控,改正卫星的参数，向卫星发出指令，以保证卫星的正常运行。而用户通过GPS信号接收机接收到信号后，利用数据处理软件信号进行处理以达到导航定位及其他功能。三、GPS在水利测量中的优点1、测量效率高在使用GPS测量时，通常情况下仅需几秒钟便可获得测点的三维定位,即使在卫星信号不稳定时，也可以在数分钟内完成测点的测量任务。如按照平均每天可测量1.5个河道断面来计算，测量工作效率至少可提高70%以上。2、测量精度高首先，GPS技术可以在不受任何天气状况影响下为用户提供高精度的三维定位。经测量结果验证，利用GPS静态定位技术测量人地高程测量误差仅为3ppm—4ppm；若在不超过20km的距离进行测量，其精确度可n达到厘米级。其次，使用GPS技术测量，不存在传统测量不可以避免的误差累积，因此可以实现较高的测量精度。3、无需通视传统测量的最大难题是测站之间的相互通视。而GPS的工作特点使其不需要相互通视，解决了测量学的这一难题。只要测点地区地势开阔，卫星信号不受干扰，便能够使得测点布置更加灵活方便。4、工作强度小当利用传统测量设备进行测量时，受到外界的影响较大。特别是受到地形、地貌、地物的影响，测量人员的劳动强度随之增大而增大。而GPS技术不受地形、气候等条件限制，特别是无需视通等优势，可以实现短时间内对人面积区域和不规则复杂区域的测量，从而满足水利测量的需耍，降低测量人员的劳动强度。5、成本低首先，GPS技术能够精确定位三维坐标，并且可将测量资料以可视化、数字化的形式，甚至能够实现编辑操作。其次，通过一次测量所获取的资料信息可以满足水利工程规划、建设与管理以及防洪决策等多项工作的需求。此外，再加JLGPS技术测量效率高、精度高、劳动强度小等优点，使其极大地降低了测量成本。四、农田水利工程施工测量勘测、规划、设计阶段的测量工作，主要是测绘与工程有关的地形图以及纵横断面图，为水利工程规划设计提供必耍的地形资料。施工阶段的n测量工作主要是放样，即将图纸上己经设计好的建筑物位置及尺寸正确地放样到地面上，以便进行施工。因此，放样时施工的第一道工序，也是将工程建筑物的设计付诸实现的主耍环节。合理的设计方案要通过精心的施工才能实现，只有把勘测、规划、设计、施工各个环节工作做好，才能达到兴建工程改造自然的冃的。1、渡槽施工测量渡槽主耍由基础、槽架和槽身3部分组成。渡槽施工测量就是根据设计要求配合施工进度，将这几部分的位置、形状、大小等在实地测设出来,作为施工的依据。渡槽的施工顺序是：渡栖基础的清基和浇筑；槽架的预制和吊装（或现浇）；槽身的预制和吊装（或现浇）。在兴建渡槽时，首先应在地面上测定基础的中心位置，以便清基，进而浇筑基础。当基础浇筑完毕，并经过养护之后，接着把预制的排架吊装在杯形基础上。在排架起吊Z前，必须对基础杯目的底部高程和断面大小进行检查，同时用钢尺对预制排架的宽度、长度、对角线长度以及排架柱截面的大小等进行检查，确认无误后，才能起吊。起吊之后，最主要的是保证排架竖直地立于基础之上。为此，在起吊之前用墨线标明排架的屮心线，并在其顶端系上垂球,或在基础纵横轴线方向安置经纬仪，以便在起吊时，根据垂球线或经纬仪的视线对排架逐步调整，使其立于垂直状态。最后现浇槽身时，用经纬仪按渡槽轴线测设槽身的方向，用水准仪测设艳身的高程，据此立模进行浇筑。n2、隧洞施工测量隧洞的施工测量包括洞外和洞内两部分。洞外施工测量主耍是在地面上标定隧洞的中心线及隧洞进出口、转折点、竖井、旁洞、斜洞的位置，并求出隧洞的长度；洞内施工测量主耍是根据洞外已标定的隧洞中心线控制开挖方向和高程，确保隧洞贯通。3、土坝施工测量修建土坝为拦洪蓄水，发展水利水电事业，促进农业发展发挥了极其重要的作用。在修建土坝时，为了将设计图纸上的土坝放样到地面上，就要进行各种放样工作，以保证施工的顺利进行。施工测量工作包插：坝轴线的测定、高程控制点的布设、清基开挖线和坡脚线的测定，以及坝体填筑时的边坡控制等。五、GPS在农出水利工程测量中的应用1、动态测GPS山于高度的链接性能，可以进行测量数据的即时传送，将数据通过无线电传送给测量基站的计算机。由计算机即时完成数据的检测与处理，从而减少了无效测量，提高了工作效率，这是H前GPS技术在测量中十分重要的一个应用。2、非通视测量传统测量对通视要求比较高，所谓通视便是观测点与测量点Z间视线通秀这，无阻扌当物。但是在铁路，公路，山地建筑等大量的工程实践中，通常不具备通视的条件，于是只好采取设置转点和四等效没控制测量，这n样的方式大大增加了测量工作量和难度。GPS由于受地形影响小，在以野外作业测量工作为代表的非通视测量中得到了大量的运用。由于GPS可以通过卫星信息的传递来获取相应的测量信息，所以GPS测量一般无需通视条件，只需在测量点安放好接受装置，同时也无需像传统测量那样进行精确调平，这大大提高了测量的效率和应用范I韦I。3、变形测量和自动测量变形测量用于观测大坝等重要建筑的观测在紧急情况下和常规的建筑结构研究具冇丁分重要的作用。传统的测量手段需要安排专人每天泄时定点进行重复的测量，工作枯燥而且细微的变化也难以发现，所以在实践中有很大的困难。GPS测量则在这一领域大放异彩，以大坝测量为例，我们可以利用GPS系统建立自动化的实时监控测量系统，同时可以完成数据的采集与自动整理，给高精细的测量工作带来了巨大的便利。结论总之，GPS在水里工程测量中的大力应用，对于农田水利工程来说，无论是在勘测手段上还是在作业方法上都产生了革命性的变革，不仅提高了勘测精度，在效率上也有显著地提高，对于勘测、施工、检测以及管理一体化产生了无可置疑的重大意义。通过严谨态度，减少偶然误差，扩大宣传力度，加大GPS的应用力度，提高技术人员的相关素质，完善培训方案等措施，相信GPS在水里工程测量中的应用前景将越来越广阔。【参考文献】［1］姜维良.陈良宏水利工程施工测量技术实践与探讨［期刊论文］-科技与生活2011(8)n［2］王洪动态GPS精度分析理论与应用研究2008