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GPS技术在水利工程勘察中的作用
GPS技术在水利工程勘察中的作用 1GPS技术概述 1.1GPS定位系统 GPS定位系统，即全球定位系统，属于一种能够借助定时以及测距以准确 确定空间交会定点的现代导航系统，能够提供高质量的三维坐标等信息，表现出 了良好的连续性、实时性以及准确性。1.2GPS定位技术 GPS定位技术主要包括：（1）GPS静态定位。所谓GPS静态定位指的是， 按照观测方案，把GPS接收机布设在待定点以实现对卫星信号的接收。在定位过 程中，接收机位置一直保持静止状态；
（2）实时动态定位（即PTK技术），是 以载波相位观测值为基础的一种实时差分技术。对于RTK技术，其主要思想是于 基准站布设一台GPS接收机，予以不间断观测，同时将全部观测数据以实时在线 的方式传输到用户观测站，用户站不仅能够接收相应的卫星信号，与此同时，还 能够获得基准站提供的观测数据。最终基于相对定位这一原理，准确计算出用户 站所对应的三维坐标与精度。
2GPS技术在水利工程勘察中的应用 2.1变形监测 变形监测通常用来监测水利工程构筑物情况，包括有无地基沉降、有无位 移、有无整体倾斜等。以大坝形变监测工作为例，可在远离大坝的某个理想位置， 确定一些基准点，与此同时，在形变区确定一些监测点。在上述两点分别布设 GPS接收机，予以不间断自动观测，并以实时在线方式将数据提供给数据处理中 心，接受后续的分析以及处理。
2.2截流施工 截流工程大多工期紧张，另外，围堰进占施工时将会面对水深、落差大以 及水流急等诸多负面问题。通过传统测量方法进行测量，工作繁重，进展慢，且 容易出错。如果在水下地形勘察工作中使用GPS技术，则能够快速且准确地获取 施工需要的各项地形参数，绘制精确的水下地形图[5]。2.3滑坡监测在滑坡监测工作中，需要计算出目标监测点所对应的相对位移量，而这一数据能够通过测量 监测点所对应的大地高的具体变化来获取。GPS能够高精度地测量出目标监测点 在WGS-84坐标系中的大地高，然后比较和分析其和正常高之间的关系，便可以 求取工程实际需要的正常高的值，如此一来，便可实现对滑坡的有效监测。
3工程应用实例―――以GPS在滑坡体勘察中的应用为例 在仕阳水库水电站改造的施工中，勘察发现左坝轴线属于古河槽，其左岸 的一些表面岩层能够观察到明显的拉裂、倾倒以及松土现象，使岩层以一个极缓 慢的速度发生蠕变变形，进而诱导岩层发生各向分离现象，最终形成规格不一的 若干个滑坡体。如果滑坡体出现坍塌事故，将会给工程施工和后期使用带来严重 威胁。所以，在该工程施工中，基于这些滑坡体进行勘察具有相当积极的现实意 义。
3.1要求 首先，明确勘察内容，并完成布网。对滑坡体进行勘察时，主要涉及下述 内容：（1）滑坡体、地表各自的水平位移；
（2）测量区域内各构造物的沉降数 据；
（3）地表垂直位移等。基于布网的具体需求，选择和使用科学的布网方式。
其次，选用适宜的测量装置。在勘察工作中，通常而言应使用四台甚至更多的性 能优异的GPS信号接收机予以同步观测，操作时应尽可能地确保卫星拥有较理想 的状态。在数据分析方面，可使用中海达HGO数据处理软件包这一工具以实现 对基线向量的有效解算。
3.2GPS测量数据的处理 首先，应以WGS-84系统为工具进行计算，对不良基线进行调整以确保同、 异步环能够合格通过，同时还需要通过标准模型予以计算。其次，计算时可有机 运用广播星历予以相关处理。再次，对于同时段中的各测量数据，应将剔除率控 制在10%以内。在若干次测量之后，最弱点点位所对应的误差均应控制在3mm以 内。相较传统测量法所能够获取的位移量而言，通过GPS所能够获取的这一数值， 其中有87%左右的位移量的差值能够控制在10mm以内，不仅如此，其位移方向 基本一致。除此之外，在高程方面，68%偏移量少于10mm，而89%少于20mm。
由上述数据可知，针对水利工程滑坡体进行勘察时，通过GPS所取得的观测数据 能够很好地满足精度的实际需求。值得一提的是，GPS在实践环节虽然表现出诸 多优点，然而也有个别不足有待解决：首先，在点位确定方面，自由度偏窄。其次，使用成本相对偏高。
4结束语 GPS技术的诞生和应用，给水利工程勘察工作带来了巨大影响，在很大程 度上提升了观测精度以及工作效率，在规划环节、施工环节、验收环节、使用环 节等发挥着极其重要的监测作用，表现出了相当理想的应用前景。
作者:陈秀霞 单位:莒县仕阳水库管理处
