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摘要:伴随着近些年来国家建设在不断的发展,水利水电工程作为发展中的一项重要建设工程就需要使用一些比较先进的技术来完成测绘的工作。最近这些年来,我国在科技上有了很大的发展,在测量技术上也产生了翻天覆地的变化,随着GPS应用技术在不断发展,这门技术也在慢慢的融入到对水利水电工程进行测绘任务的领域当中,这种技术在进行测量工作时有着很大的优势,受到很多测量员的欢迎。本文主要对GPS技术在进行水利水电测绘工作中的应用进行探讨,以便给水利水电工程提供一些可用的参考。
关键词:GPS技术;水利水电工程;测绘
引言
从当前的水利水电工程建设中来看,GPS技术在对工程进行测量工作时已经占据主要地位,这种技术的投入使用将转变一些比较传统的测量方式。在对GPS技术做具体的使用时,GPS技术可以做到高效率高质量的定位功能,同时还能够将数据更加准确的传回系统终端上。GPS技术传输数据的距离十分的广阔,在范围上也是同样如此。因此,GPS的技术不仅仅是在原来的航空领域中应用,现如今已经被广泛的应用到各行各业当中。
一、当前在水利水电工程中GPS技术应用的状况
近些年GPS的技术在众多测量技术当中脱颖而出,因为这种技术花费的成本相对来说比较低,而在准确率上还非常的高,所以GPS的技术备受测绘人员的青睐。由于GPS技术可以做到远距离的遥控操作,也因此大大减少人工成本的支出。当GPS技术被引入到水利水电的工程测绘工作当中,对工程也提出了很大的挑战。在利用GPS技术时,不仅仅是要求水利水电工程中的工作人员掌握好对这种技术的操作,必须还能够将传输回来的数据信息做到准确的分析,尽可能的将GPS技术中的优势全部发挥出来。在能够运用GPS技术的基础之上,一些比较优秀的技术人员可以将实时动态的定位技术融入进去,从而可以使测绘工作的效率得到极大的提升。
二、GPS技术系统的构成以及它工作的原理
1.GPS技术中的系统构成
在利用GPS技术对水利水电工程进行建设的过程中,首先需要将GPS技术的系统构成进行全面的了解。在GPS技术当中主要包括:对地面进行监控的系统、用户使用系统以及空间中的系统。在对地面进行监控的系统中主要有三个组成部分,即主控制站、监控测量站以及注入站。
在这三个组成部分当中,主控制站的作用就利用计算机系统去采集在空间卫星中传输回来的数据,在将这些传输回来的数据进行研究和检测,从这些数据当中提取一些所需要的,在将这些提取出来的数据进行编制转换成导航电文,接下来在利用注入站把那些编制好的电文全部都注入到卫星系统当中,最后卫星系统可以将有关的数据信息进行保存。
在用户使用系统当中主要有GPS的接收机以及对数据信息进行加工处理的软件。在这当中,GPS的接收机其实就是一些天线、电源和用来输入数据的键盘等。
GPS技术的系统中最主要的就是它的空间部分。通常情况下,在空间部分中多数都是卫星,且所有的卫星都会围绕着地球来进行工作,这些卫星工作时在同一条的轨道上不能超过四个,距离地球的表面大概在两千零二十千米;必须将自身工作的范围进行全面的覆盖,要保证随时随地都可以接收到操作指令。
2.GPS技术的系统工作原理
在水利水电工程中所使用的GPS技术其系统都是运用载波相位产生的实时差分这一原理,这种运行的原理通常也会被叫做RTK。在这其中最主要的工作原理就是可以把接收机转移到基准站当中,此外,还需要将一些用来接收数据的接收器布置在移动站当中,这样才可以及时的接收到卫星发出的信号。在接收器成功的将GPS信号采集到后,就会使用空间当中的卫星对信号进行追踪,最后将追踪到的信号进行定位工作,找出所在的坐标,在将这些坐标传输给相对应的系统之中。
当GPS技术的系统在工作的过程中,它的移动站以及基准站都是使用光纤来连接数据的,GPS中的控制器可以控制软件,此外,GPS的采集器也同样在被控制的范围之中。采集器的作用不单单是采集观测到的数据,还能够利用软件将采集到的信息进行计算,准确的得出想要测量目标的坐标,与此同时,还可以使用三维坐标进行数据的记录,让所得到的坐标变得更加精准。
当使用GPS技术对水利水电工程进行测绘工作时,如果想要融入到动态的作业领域之中,就必须将预先得知的点做出初始化的操作,此外,也可以做到直接融入并且还能够进行开机的操作,这些操作就可以开启GPS中的动态工作模式。在使用GPS技术进行测绘的过程中,移动站可以将需要测量目标之中的三维坐标直接发送,并且要是使用超过四颗卫星的GPS系统就可以提供测量目标更具体的几何图形。
三、水利水电工程中对GPS技术的应用
1.收集野外的GPS数据
在对野外的数据进行收集时,测绘人员可以借助GPS的技术把数据点所在的区域进行覆盖,进而就可以采集到所有有关数据。在对数据进行接收工作时,为了能够使数据可以得到计算,就必须在布置GPS位置上设置接收机,同时对于接收机还需做到可以收到超过三颗卫星以上的信号,这样就可以达到收集更为精准数据的目的。除此之外,在对水利水电工程进行测绘工作时,一些传统的方法就是使用经纬仪对工程项目进行角度的测量,在进行这个工作时,测量员要来回的往返测量点,这样才可以把所有的数据全都收集到,但是这种工作方法有着很大的工作量,不能满足当前对工作上的一些要求。而把GPS技术引入到收集数据的任务当中,就可以在一定程度上减少工作人员的工作量,大大的提高了收集数据的工作效率,从而就可以使收集到的数据变得越加精准,同时也可以使测量的结果变得更加准确。
2.将地形绘制成图纸
当测绘人员使用GPS技术完成对工程的测绘工作时,有关工作人员就需要将测绘目标区域的地形借助GPS技术给绘制出来。在绘制的过程中,GPS技术可以把地形图上的目标精确到cm。在对地形图进行绘制时,绘制人员可以使用键盘上的加号和减号对地形图中的一些内容进行调整,对于这种精度绘制只能够借助GPS技术来实现。
GPS的技术可以运用接收站进行接收数据以及测图工作。在一些传统的测量方法中,都会使用经纬仪和全站仪来完成测图的工作,这种方式不但要浪费大量的时间的工作人员,还对工作的效率产生较大的影响。因此,在传统的地形图中绘制质量比较差。所以对于地形图的绘制工作就必须利用更多的技术,而恰恰GPS技术就可以满足所有的要求,GPS技术可以做到远距离对目标地点进行测绘工作,还能够给每个站点提供实时传输的数据,这样就可以解决很多的问题。当GPS收取到数据信息时,就可以将控制点中的数据调整好,使数据变得更准确,从而就可以将地形图的绘制工作在效率上以及质量上做出很大的提高。
3.对后期工作进行监测
在工程完成建设后,这个时候就需要有关的工作人员对施工现场做检测以及监督的工作。通常情况下建设单位在对工程进行施工前都会预先将监测点规划好在施工时保留下来,与此同时还可以使用GPS技术将施工区域做最大范围的检测工作以及监督工作。GPS技术可以对工程进行远程监控,大大减少在人力物力上的消耗,能够有效的做到对监测的质量以及监测的效率在很大程度上的提高。
四、结束语
目前,在国内对水利水电工程的建设过程中,随着GPS技术在测绘领域中慢慢的投入使用,不但使测绘工作的质量以及效率得到极大的提升,还可以为大大减少在工程中投入的人员劳动力。因此,在我国有一大部分的水利水电工程项目都会利用GPS技术进行测绘施工工作,从而尽可以达到提升测绘效率的目的。
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