本站原创
摘要：随着科学技术的不断发展，测绘科技本身也在不断探索进步，水利水电工程施工测量技术的面貌也发生了深刻的变化。施工测量的速度与准确度得到了空前的提高。笔者长期从事水利工程测量工作，本文简单介绍GPS定位技术在水利工程测量工作的应用，旨在与同行探讨学习共同几步。
关键词：GPS 技术 优点 影响因素 应用
4.功能齐全。GPS测量可同时测定测点的平面位置和高程，采用实时动态测量可进行施工放样。
5.操作简便。GPS测量的自动化程度很高，作业员在观测是只需要安置和开启、关闭仪器，量取天线高度，监视仪器的工作状态及采集环境的气象数据，而其它如捕获、跟踪观测卫星和记录观测数据待一系列测量工作均由仪器自动完成。6.全天候、全球性作业。由于GPS卫星有24颗而且分布合理，在地球任何地点、任何时间均可连续同步观测到4项以上的卫星，因此在任何地点，任何时间均可进行GPS测量。GPS测量一般不受天气情况的影响。
(2)GPS接收机是靠接收卫星信号来提供导航信息的，所在位置的天空可视情况将决定进入导航状态的速度。GPS信号不能穿过岩石、建筑、人群、金属、密林等障碍。因此，为得到最佳结果应尽量在天空开阔处使用。
(3)目前GPS接收机在收到4颗及以上卫星的信号时可以计算出本地经度、纬度、高度三维坐标。在接收到3颗卫星信号时可以定位二维坐标。因此，定位作业时应注意屏显导航的定位精度指标和天空卫星覆盖率。当卫星信号可能存在问题(少于4颗卫星)或有其他影响GPS定位精度的因素时(如强电磁信号干扰等)，应暂停作业，等待卫星信号好转或干扰因素消除，否则放弃定位作业。
(4)具有气压测高功能的GPS接收机，将气压测高和GPS测高结合起来，当高度计经过校正后，其测高精度可以达到
GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在—起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。水电工程施工区域大，控制点传算工作量大，精度衰减快；高山峡谷之中。山脉蜿蜒曲折，造成上点和通视困难；河流阻隔，致使交通不便，前后视须迂回前进。利用GPS RTK技术进行碎部点测绘与放样不需要与基站保持通视，也勿需进行后视作业，误差不累加，精度分布均匀，精度衰减每公里只有1mm，10—15km的作业半径不需要设置过渡控制点，更长距离的测绘可通过设置中继电台转发电测波解决。大幅度地提高工作效率。
手持型GPS的设置包括罗盘、高度计的校准以及自定义坐标系统等，前两种设置较为简单，这里主要说明自定义坐标系统的参数确定。GPS卫星星历是以WGS84坐标系(经纬度坐标系)为根据而建立的，我国目前应用的地形图却属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系；因为不同坐标系之间存在着平移和旋转的关系(WGS84坐标系与我国应用的坐标系之间约有80~120m的误差)，所以，根据用户的需求，某些时候必须进行坐标转换。
(1)位置格式的设定。手持型GPS在自定义坐标系统前需要确定使用地区所在的三度带或六度带的经线、投影比例、东西偏差、南北偏差等4个参数。其中经线的确定方法是将当地经度的整数部分除以6，取商的整数部分加上1，再将所得结果乘以6减去3后，即可得出当地的经线数值。
(2)地图基准的设定。搜集应用领域内GPS“B”级网三个以上网点WGS84坐标系 B，L H值以及我国坐标系(Bj54或西安80)B，L，h，χ 值。各参数可以通过各省级测绘局或测绘院具有“A”级，“B”级网的单位获得，如果对精度要求不高，也可以使用较低等级。其中 B，L H值分别为大地坐标系中的大地纬度、大地经度及大地高；h，χ分别为大地坐标系中的高程及高程异常，H=h+χ，该处H为Bj54或西安8O坐标系中的大地高。
利用求出WGS84坐标系的 X，Y，Z，a,f的平均值减去我国坐标系的X，Y，Z，a,f的平均值，就得出了所求的DX，DY，DZ，DA，DF五个常数值，然后将所求得的值输入到GPS中即可。
参数计算之后必须对其进行验证。验证的方法是在应用区域内选择5个以上已知坐标点进行实测．实测值与已知坐标点的理论值对比，如果最大误差不大于15 m，平均误差不大于10 m，则计算出的参数可以使用，否则要重新计算或查找出现问题的原因。
在GPS定位的状态下．一般都提供了两种测量面积的方法。一种是面积计算器，即航线测面积法．它能够测出由航线上的所有航点组成的多边形面积。另一种是航迹测面积法，当使用者开启这一功能，携带GPS沿着要测量区域的边界走出一个闭合轨迹后，GPS就能自动计算出闭合轨迹所围成的面积。如果你没有走完闭合的曲线就选择了“结束”按钮．GPS将会自动把停止点与起点连接起来．求出已走过的航迹和这条直线所围的面积。GPS还有很多种功能，大大超出了人们的预期设计，可以说，只要存在人们想象的空间，就存在GPS的用武之地。
结束语：
随着科技技术的不断进步，越来越多的高新科技应用到水利工程测量工作当中。目前，测量作业人员科技文化素质相对较低，因此，提高工程测量技术人员素质，加大从业科技人员的知识更新工作力度十分必要。
参考文献：
【1】水利水电工程施工测量规范 SL 52-93
关键词：GPS 技术 优点 影响因素 应用
一、GPS卫星定位技术优点：
1.GPS点之间不要求相互通视，对GPS网的几何图形也没有严格的要求，因而使GPS点位的选择更为灵活，可以自由布设。2.定位精度高。目前采用载波相位进行相对一位，精度 可达1ppm。
3.观测速度快。目前，利用静态定位方法源于：论文格式要求www.udooo.com
，完成一条基线的相对定位所需要的，根据要观测的精度不同，一般约为1-3h。如果采用快速静态相对定位技术，观测时间可缩短到数分钟。4.功能齐全。GPS测量可同时测定测点的平面位置和高程，采用实时动态测量可进行施工放样。
5.操作简便。GPS测量的自动化程度很高，作业员在观测是只需要安置和开启、关闭仪器，量取天线高度，监视仪器的工作状态及采集环境的气象数据，而其它如捕获、跟踪观测卫星和记录观测数据待一系列测量工作均由仪器自动完成。6.全天候、全球性作业。由于GPS卫星有24颗而且分布合理，在地球任何地点、任何时间均可连续同步观测到4项以上的卫星，因此在任何地点，任何时间均可进行GPS测量。GPS测量一般不受天气情况的影响。
二、GPS精度的影响因素
(1)卫星通过天顶时，卫星的可见时间为5小时．在地球表面上任何地点任何时刻，在高度角15度以上．平均可同时观测6颗卫星，最多可达9颗卫星。(2)GPS接收机是靠接收卫星信号来提供导航信息的，所在位置的天空可视情况将决定进入导航状态的速度。GPS信号不能穿过岩石、建筑、人群、金属、密林等障碍。因此，为得到最佳结果应尽量在天空开阔处使用。
(3)目前GPS接收机在收到4颗及以上卫星的信号时可以计算出本地经度、纬度、高度三维坐标。在接收到3颗卫星信号时可以定位二维坐标。因此，定位作业时应注意屏显导航的定位精度指标和天空卫星覆盖率。当卫星信号可能存在问题(少于4颗卫星)或有其他影响GPS定位精度的因素时(如强电磁信号干扰等)，应暂停作业，等待卫星信号好转或干扰因素消除，否则放弃定位作业。
(4)具有气压测高功能的GPS接收机，将气压测高和GPS测高结合起来，当高度计经过校正后，其测高精度可以达到
2.5m之内，使手持GPS的测高精度超过了水平精度。
(5)此外，电离层和对流层对GPS信号的延迟、经过其他表面反射到接收机天线中的GPS信号、GPS卫星钟差、卫星轨道差以及人为干扰，例如SA政策、微波发射装置等因素都将影响GPS的测量精度。三、GPS定位技术应用
随着GPS定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以—次性确定3维坐标的、高速度、高效率、高精度、大范围的GPS技术所代替，同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间；定位方法已从静态扩展到动态；定位怎么写作领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在—起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。水电工程施工区域大，控制点传算工作量大，精度衰减快；高山峡谷之中。山脉蜿蜒曲折，造成上点和通视困难；河流阻隔，致使交通不便，前后视须迂回前进。利用GPS RTK技术进行碎部点测绘与放样不需要与基站保持通视，也勿需进行后视作业，误差不累加，精度分布均匀，精度衰减每公里只有1mm，10—15km的作业半径不需要设置过渡控制点，更长距离的测绘可通过设置中继电台转发电测波解决。大幅度地提高工作效率。
四、手持GPS测量技术
目前国内手持GPS一般都具有并行12通道的瞬间定位以及导航、航迹航点存储、坐标自由转换、面积自动测量等多方面功能。手持型GPS的测距，采用的是载波相位平滑处理技术，处理后的定位误差在5m左右；在导航功能下，定位误差与GPS的移动速度成正比，通常为30m左右。自动定位只需要2 min，工作温度为-25~70~C、保存温度为-40~80~C，对野外环境适应能力强。手持型GPS的设置包括罗盘、高度计的校准以及自定义坐标系统等，前两种设置较为简单，这里主要说明自定义坐标系统的参数确定。GPS卫星星历是以WGS84坐标系(经纬度坐标系)为根据而建立的，我国目前应用的地形图却属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系；因为不同坐标系之间存在着平移和旋转的关系(WGS84坐标系与我国应用的坐标系之间约有80~120m的误差)，所以，根据用户的需求，某些时候必须进行坐标转换。
(1)位置格式的设定。手持型GPS在自定义坐标系统前需要确定使用地区所在的三度带或六度带的经线、投影比例、东西偏差、南北偏差等4个参数。其中经线的确定方法是将当地经度的整数部分除以6，取商的整数部分加上1，再将所得结果乘以6减去3后，即可得出当地的经线数值。
(2)地图基准的设定。搜集应用领域内GPS“B”级网三个以上网点WGS84坐标系 B，L H值以及我国坐标系(Bj54或西安80)B，L，h，χ 值。各参数可以通过各省级测绘局或测绘院具有“A”级，“B”级网的单位获得，如果对精度要求不高，也可以使用较低等级。其中 B，L H值分别为大地坐标系中的大地纬度、大地经度及大地高；h，χ分别为大地坐标系中的高程及高程异常，H=h+χ，该处H为Bj54或西安8O坐标系中的大地高。
利用求出WGS84坐标系的 X，Y，Z，a,f的平均值减去我国坐标系的X，Y，Z，a,f的平均值，就得出了所求的DX，DY，DZ，DA，DF五个常数值，然后将所求得的值输入到GPS中即可。
参数计算之后必须对其进行验证。验证的方法是在应用区域内选择5个以上已知坐标点进行实测．实测值与已知坐标点的理论值对比，如果最大误差不大于15 m，平均误差不大于10 m，则计算出的参数可以使用，否则要重新计算或查找出现问题的原因。
在GPS定位的状态下．一般都提供了两种测量面积的方法。一种是面积计算器，即航线测面积法．它能够测出由航线上的所有航点组成的多边形面积。另一种是航迹测面积法，当使用者开启这一功能，携带GPS沿着要测量区域的边界走出一个闭合轨迹后，GPS就能自动计算出闭合轨迹所围成的面积。如果你没有走完闭合的曲线就选择了“结束”按钮．GPS将会自动把停止点与起点连接起来．求出已走过的航迹和这条直线所围的面积。GPS还有很多种功能，大大超出了人们的预期设计，可以说，只要存在人们想象的空间，就存在GPS的用武之地。
结束语：
随着科技技术的不断进步，越来越多的高新科技应用到水利工程测量工作当中。目前，测量作业人员科技文化素质相对较低，因此，提高工程测量技术人员素质，加大从业科技人员的知识更新工作力度十分必要。
参考文献：
【1】水利水电工程施工测量规范 SL 52-93