水利工程测量载波相位差分技术

伴随着国民经济的提高及社会生产力的进步，领先的测量装置及方案持续被使用在各类水利工程项目，水利测量过程中全球定位技术因为其无须通讯、精度较高、成本较低、效率较高的特征在行业内被普遍接纳。全球定位技术能够实现厘米量级精确程度，数秒钟以内载波相位差分技术即能确认相关位置参数，由此使其在相关水利工程项目测量过程中的应用范围日益宽广。

水利工程测量技术未来发展趋势

全球定位技术行业现状

全球定位系统具有24小时、连续性、即时性、全球化位置确定及导航能力，能够获得准确三维空间、速率、坐标数据符合全部客户的需求。全球定位系统比较普遍的模式分为相对坐标测量地点及单坐标导航确定位置两种模式，相对坐标测量地点是实际应用中最普遍的模式。当中，静态工作方式通常应用在国内大坝及地形地貌变化的观测；由于具备厘米量级识别精度及较快的工作效率，高速静态工作方式一般应用于水利工程测量过程；施工放样、信息收集等领域通常使用载波相位差分技术，该解决方案由于具备厘米量级精度、高速即时等优点逐步成为全球定位系统相对坐标测量确定位置的主要模式。全球定位系统测量地形地貌接收装置分为双频道及单频道两种，双频道设备能够针对电离子层反射使用L3观查值合理修正，适合于＞22km的中、长基线测量过程，使用高速静态工作模式提升载波相位差分技术；单频道设备性价比优良，一般用在≤22km的短基线水利工程测量方面。无线电、电子手持设备、全球定位系统接收装置是组成载波相位差分技术体系的核心环节，在达到厘米量级分辨率、即时高可靠性、操作易用性、设备轻量化等优点的基础上，全套装置可以符合水利工程项目作业过程放样、数据收集等要求。基于对空通讯受档和卫星个数不多的特定状况，全球定位系统不能保证解析工作的正常进行，进而对于位置确定工作可信度和精准程度带来显著影响。分析结果表明，受到诸多环境因素的影响，单频道全球定位系统有很大的局限性，对此双频道体系达到了全球定位系统接收装置的更高水准，该装置可以提供全方位、精度较高、各天候完善的接收装置。

全球定位技术使用前景

国内水利工程项目的高速进步对勘测规划的需求日益提高，伴随着相关勘测程序、装置的持续升级，已基本达成计算机辅助设计工作。“行业一体化”的水利工程项目勘测规划，需要生成后续管控、作业、规划、勘查的整体化参数链，以此压缩中间参数处理步骤，这是决定水利工程规划技术领域发展的关键要素。尽管电子水准装置、全站装置等已经投入到水利工程项目勘测规划过程中，但是随后自然环境因素和通讯条件制约通常的解决方案一般具有劳动强度大、工资效率较低、规划周期较长等弊端。技术升级及装备更新换代成为勘测手段进步的重中之重，所以全球定位技术的使用是现阶段水利工程实际的必然之选。沿线控制测量能够使用高速静态工作方式达成，进而为道路测量、地形地貌图像绘制等提供数据支持；除此以外，还能够生成作业控制网络为阀门、堤坝、水渠等水利工程项目作业提供依据，这也是水利工程项目测量过程中全球定位系统的前期使用阶段。事实上，载波相位差分技术即时动态位置确定技术的使用为全球定位系统的发展潜能，具备非常宽广的实际使用前景。

水利工程测量过程中载波相位差分技术的实际使用

载波相位差分技术基础理论

载波相位差分技术已得到大范围推广使用，包括：①载波相位差分技术拥有很多数据链以获得各种类型的参数信息；②基站接收装置具备信息分析和接收功能③很难获得的数据可可选择流动接收基站，以此实现数据的即时传送及观测。载波相位差分技术优势载波相位差分技术优势。①作业效率高：载波相位差分技术可以大幅提高工作效率，减少成本及费用。②减少作业环境要求：对外部环境的测量要求比较高，此技术应用区域大并且对环境要求不高，外部条件对载波相位差分技术的制约较小。③参数信息安全、位置确定精准程度高：基于全球定位技术进步出现的载波相位差分技术兼备全球定位系统的很多优势，针对地形状况比较复杂的区域载波相位差分技术可以保障相关工程技术人员安全及参数信息的精准程度。

载波相位差分技术的使用

河道地形地貌图测量应用

水利测量作业进程中载波相位差分技术的使用一般应用在河道地形地貌图像的勘测，通常使用载波相位差分技术优点达成繁杂的河道地形地貌图像勘测任务。水下测量是大部分河道地形地貌图像的勘测环境，然而人眼不能直接观察水下的状况及环境，为了保障地形地貌测量精确程度一定要科学使用载波相位差分技术。伴随着科学技术的提高及水利工程行业的发展，河道地形地貌图像测量中载波相位差分技术逐步取得大范围的使用，借此能够获得的地形地貌图像可以科学、客观的反映出河道的真实状况，具有作业强度小、测量精准程度高及作业周期短等特性。信息保密控制点测量过程水利工程测量任务的关键点及重点是保障加密控制要点勘测的精准程度。常规的水利工程测量形式一般使用三角形控制网络及距离测试仪引导线进行测量，此方案受外界条件的影响对测量精准程度制约较大。关于上述状况载波相位差分技术能够高效解决，此方案具备精准程度高及测量快捷简便的特性，借助把4个及以上测控点设立在16km区域内就能够达成对应的测量工作。

数字化地形地貌图像测量过程

载波相位差分技术可以迅速进行位置确定和即时掌控相关坐标成果，勘测地形地貌的时候具备非常优异的适用性。在信息参数收集特性下能够配合地形地貌状况迅速达成勘测作业，并且能够以图像的形式显示收集达成以后的地形地貌点，经过转换处置得出数字化的地形地貌图像。

相关流域断面测量过程

把探深装置和载波相位差分技术相配合勘测流域的断面，必须先针对相关流域的断面位点依照现阶段的地形地貌图像进行前期规划，经过真实测量后获得全部基点的高度行程、水平面坐标等相关信息；当中，基准点三维坐标使用微机实施精准记载，然而相关流域断面航线使用相关行业内解决的措施科学规划。精准校对全部勘测信息参数以后，才能够针对每段航段断面图像使用专业化制图软件进行绘制。

测量过程常规问题和解决方案

针对载波相位差分技术在使用时经常出现的若干状况给出行之有效的解决措施：①卫星条件状况。使用卫星获得勘测信息为载波相位差分技术勘测解决方案的关键基础，如果卫星不能覆盖整个被测区域，就无法保障勘测信息的可靠度及精缺性，障勘测信息极易产生误差。因此，必须结合星历预测报告来达成勘测工作。②实际勘测直径比标称直径小、参数信息传送受到制约及扰动的弊端。数据信息是传输载波相位差分技术勘测信息的关键方法，应该最大限度地提升基站的海拔高度，使基站处在勘测区域的至高点。③勘测数据的平稳性及精确称度的问题。关于自然条件载波相位差分技术勘测的需求不高，为提升勘测精确程度应该提高校对频次或者反复多次进行勘测。

结语

综上所述，在水利工程测量过程中载波相位差分技术的使用保障了测量数据信息的精准度及可靠性，为水利工程勘测规划及保障后期施工的顺利进行提供技术支持，为推进水利工程事业进步及自动化、智能化勘测体系的建立打下了坚实的基础。在现场勘测进程中为了保证测量的精准程度，必须按照标准应用相关测量装置、提升测量精准程度及相关工程技术人员的职业素养。因此，研究探索载波相位差分技术优势、基础理论和施工过程中经常出现困难的解决措施，能够给水利过程项目勘测、规划、质量、工期、安全标准的达成提供关键保证。

作者：荆秀娟 单位：德惠市水利勘测设计处