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伴随着国民经济发展水平的提高及科技的发展进步,更高端的测量装置和手段持续被使用到水利工程行业,相关测量过程中GPS方案以不依赖通视、精度较高、成本低廉、优质高效的特性获得了普遍的推广。GPS定位能够实现厘米量级的精度水平,短时间内实时动态定位技术就能确定位置信息,所以其在水利工程测量过程中的应用日益深入。
一、水利工程测量方法的未来发展趋势
1.GPS技术的应用现状。GPS相关装置组成的系统具有全时段、不间断、实时、全世界范围内确定位置及导航能力,能够捕获精度较高的三维时间数据、速度参数、坐标信息用以满足相关客户的各类需求。GPS技术普遍的模式分为相对测地及单点导航2类定位模式,相对测地是工程实际里比较普遍的应用方案。当中的静态工作模式通常应用于大地、水坝及地质形态改变等参数的观察和测绘;、由于该系统具备厘米量级的高分辨率及工作效率较高的特性,使得静态工作模式一般用在水利工程参数测绘;工程放样、相关参数收集等层面通常使用实时动态定位技术,该类方案由于具备厘米量级的高精度、高速、时效性好等优势逐步成为GPS中相对测地定位工程中的主流模式。GPS测地作业过程中接收设备中分为双频和单频2种,双频型设备能够针对大气的电离层折射效应使用L2观测参数进行补偿,适合用在超过21km的中、长距离的基准线相关参数测量过程,使用高速静态工作方案的实时动态定位技术;单频型设备的性价比突出,一般用在低于20km距离的短距离基准线水利工程中。无线电通讯设备、电子记事本、GPS接收装置是组成实时动态定位技术架构的核心部件,在达到厘米量级的高精度、实时测量结果的可靠性、使用的便捷性、体积小重量轻等效果的前提下,该系统可以符合水利工程放样、数据收集等等要求。鉴于对空通示受到遮挡和卫星不足的状况,GPS系统不能达到正常稳定的解析,进而对于定位工作的稳定性和精确程度带来不利影响。受到各种环境状况的制约,单频GPS模式具有明显的限制,鉴于此项特性双星座模式的系统达到了GPS接收装置的新高度,此系统可以实现范围广泛、精度较高、全天候的接收效果。
2.GPS技术未来发展趋势。国内水利领域的高速发展针对勘察设计的需求日益提升,伴随着勘测任务的相关程序、相关装置的持续升级,已经大体上达到计算机辅助设计实施工作的水平。“业内一体化”的水利工程勘察设计,进行后期管控、作业、规划、勘察的整体信息数据链条,借此减少中间环节的相关数据处理工作量,此方案也是事关水利工程相关设计领域未来发展的关键要素。尽管水准设备、全站设备等装置已经投入到水利相关工程勘测工作,但是后期现场环境和通视状况的限制使得一般的作业方法有工作量较大、效率较低、勘察设计周期长等情况。技术升级相关装置引入为相关勘测技术进步的重点,所以GPS技术的引进是目前情况下的必由之路。沿线精确操控测量方案能够使用快速静态工作模式来达成,进而为路径勘测、地形地貌图像绘制等任务带来数据支撑;另外,该系统还能够组建作业过程控制网络来为闸门、堤坝、渠道等等水利工程项目的作业提供支撑,此种情况也是水利工程测量过程中GPS的入门级应用层级。事实上,实时动态定位模式的使用是GPS技术未来的潜力方向,具有普遍的未来潜力。
二、水利工程勘测过程中实时动态定位技术的使用
1.实时动态定位技术基础理论。实时动态定位模式目前已经普遍投入到工程实际中,能够实时侦测相关水利工程的各项参数,该系统包含如下内容:①实时动态定位技术具备许多数据链条用来捕获各种种类的相关参数信息;②基站接收装置具备参数研究和接收的能力,对于相关信息的获得来发挥重要作用;③复杂地形地貌收集的参数能够使用流动接收系统,在固有基站上安装GSP接收系统,因此能够实现相关信息的实时观察及传送。
2.实时动态定位技术的优势。结合有关资料及现场实际情况,总结了实时动态定位技术优势。①作业效率高:实时动态定位技术对于传统的勘测方案可以显著加强作业效率,针对8.5km范围之内的常规地形,此系统能够实现精确的探测结果,并且探测进程不需要过度地投入的财力、物力及人工成本,在减少劳动力的情况下同时提升工作效率,有效降低勘测成本及工程造价。②减轻工作条件限制:对于现场环境、地形地貌来讲,常规的测量模式要求较严格,需要满足有关需要才能进行测量作业;对于常规的勘测模式来讲实时动态定位技术有显著的区别,该方案应用范围广泛并且对工作环境要求相对较低,现场环境对于实时动态定位技术的制约相对不高。③信息安全稳定、定位精确:鉴于GPS方案创新出来的实时动态定位技术具备GPS的很多优势,该系统适应性好、定位效果准确并且操作简单;针对地形地貌比较复杂的区域实时动态定位技术可以降低意外情况发生的概率,确保信息的精确程度。除此以外,智慧化及自动化水平高是实时动态定位技术的显著优点,接收的数据易于实现自动化处置。
3.实时动态定位技术的实际应用。河道地形地貌图像的测量水利工程勘察作业中实时动态定位技术的使用通常体现在河道地形地貌图像的测量方面,一般来讲实时动态定位技术强项在于实现复杂的水系地形地貌图像测量任务。水下工作为相关河道地形地貌图像的测量作业环境,人眼不能直接观测水下的环境,为了确保地形材料的测量准确程度需要充分利用实时动态定位技术,全站仪装置、六分仪装置、三杆分度仪装置属于常规的测量模式,上述测量模式耗费的时间相对较长,并且精度不高、花费的人工成本较高,得到的结果不能实时体现相关地貌改变的真实情况。伴随着技术的进步及水利行业的进步,水道地形图像测量过程中实时动态定位技术逐步得到推广和应用,该测量过程包含:连接微机及相关仪器设备,测量位置的观测及定位借助电脑操控时限;随后通过笔记本电脑里导入测量需要的相关参数,借助软件处理绘制出水系的地形地貌图像。因此相关图像可以客观、真实的体现水系的状况,具备工作量较小、测量结果精度高、消耗时间短等优势。加密控制点的测量方法水利工程测量作业工程中的困难及关键所在是确保加密控制点测量的精准程度,然而对于设置偏僻乡镇水利工程测量控制点是非常困难的。常规的测量方式一般使用三角控制网与距仪导线测量方式,该方式所耗费的财物及人力资源成本较大并且精准程度不高,外界条件对于测量的精准度制约比较明显。针对上述问题实时动态定位技术能够有效应对,该解决方案具有精确度较高及测量简便的有点,借助把三个以上测控点规划在16km区域内就能够完成相关的数据信息测量。相关措施如下:卫星状况假如卫星未能覆盖测区范围,测量数据极易出现偏差。应该结合星历预告完成测量。作业半径小、数据传输受限假如遇到较高建筑物未能完成数据的传输,应该提升基准站海拔使其处于最高点。
三、结语
在水利工程测量作业进程中实时动态定位技术的使用保障了相关数据信息测量结果的精确性及可靠性,为相关工程的水利勘测规划及确保末期的顺畅施工作业提供数据信息的技术支持,对于推进我国水利工程行业进步、自慧化、智能化测量体系的搭建夯实了关键基础。在现场实际测量进程中为了保证测量的精准程度,一定要科学合理的应用相关测量装置。因此,研究探索实时动态定位技术优势、理论及施工过程中经常出现问题的解决措施,能够为相关水利工程的勘测规划、品质、施工周期及安全目标的完成提供关键保证。
作者:郭健 单位:德惠市水利勘测设计处