測(cè)繪新技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

黃濤

摘 要： 科學(xué)技術(shù)日新月異，推動(dòng)學(xué)科與學(xué)科結(jié)合產(chǎn)生了更多的新技術(shù)，就測(cè)繪而言，數(shù)字化測(cè)圖、無人機(jī)拍攝、3S集成技術(shù)涌現(xiàn)，讓傳統(tǒng)測(cè)繪不再需要艱難跋涉，降低了測(cè)繪人員野外工作的難度。筆者著眼于測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用，論述如何在水利工程中對(duì)其加以利用，以提升水利工程的測(cè)繪質(zhì)量和水平。

關(guān)鍵詞： 測(cè)繪新技術(shù);測(cè)量;水利工程

【中圖分類號(hào)】P258 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.042

1 引言

水利工程建設(shè)大多處于深山老林之中，傳統(tǒng)測(cè)繪往往困難重重。隨著測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用，測(cè)繪工作的整體效率得到極大提高，同時(shí)也為加快推進(jìn)水利工程建設(shè)提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，提升了水利工程的整體質(zhì)量。

2 測(cè)繪新技術(shù)概述

傳統(tǒng)測(cè)繪需要高強(qiáng)度的野外作業(yè)，同時(shí)測(cè)繪人員需要將采集到的數(shù)據(jù)信息和簡(jiǎn)易的繪圖，帶回辦公室繼續(xù)深加工，導(dǎo)致工作時(shí)間長(zhǎng)、效率低、差錯(cuò)率高?？茖W(xué)的發(fā)展帶動(dòng)測(cè)繪技術(shù)更新迭代，在測(cè)繪領(lǐng)域出現(xiàn)了很多新設(shè)備和新技術(shù)，隨著這些技術(shù)不斷成熟和應(yīng)用，一方面減少了測(cè)繪人員的工作量，另外一方面也確保了測(cè)繪的質(zhì)量和速度。水利工程測(cè)繪新技術(shù)包括，GPS、GIS、3RS、數(shù)字化測(cè)圖、無人機(jī)傾斜攝影等，通過與信息技術(shù)相結(jié)合，極大地節(jié)約了測(cè)繪時(shí)間和成本，尤其是在測(cè)繪一些地貌復(fù)雜、山勢(shì)險(xiǎn)峻、山深林密的地形時(shí)，借助測(cè)繪新技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)事半功倍的效果，測(cè)繪精準(zhǔn)度非常高，幾乎不用在施工中對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行變更，避免了人工二次測(cè)繪。

3 測(cè)繪新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 3S集成技術(shù)

3S集成技術(shù)將GPS系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)和RS遙感技術(shù)相結(jié)合，成為測(cè)繪新技術(shù)的集大成者，是測(cè)繪新技術(shù)的典型代表。3S集成技術(shù)充分利用了GPS方格網(wǎng)點(diǎn)位精度高、誤差分布均勻的優(yōu)勢(shì)，改變和取代了傳統(tǒng)測(cè)繪所采用的的測(cè)角、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)，使得測(cè)量結(jié)果更加真實(shí)可信。RS遙感技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)周圍環(huán)境的細(xì)微變化，并對(duì)這些信息進(jìn)行處理，在全國(guó)被廣泛應(yīng)用。GIS系統(tǒng)的特點(diǎn)是利用地理空間信息，對(duì)相關(guān)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。以前點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的測(cè)繪變?yōu)榱它c(diǎn)到線、線連面的多維技術(shù)，3S集成技術(shù)的應(yīng)用為測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展帶來更多希望和生機(jī)，應(yīng)用面不斷擴(kuò)寬，精準(zhǔn)度有效提升。用一句水利工程行業(yè)的比喻來說，3S技術(shù)就像是一座多功能水庫(kù)，對(duì)測(cè)繪信息起著調(diào)節(jié)和凈化作用，通過空間分析和數(shù)據(jù)模擬等方法，可以立體化、三維化構(gòu)打造測(cè)繪信息堡壘。

3.2 數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)

數(shù)字化測(cè)圖以信息技術(shù)為依托，利用計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)繪原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而獲得詳細(xì)的數(shù)據(jù)地圖，這使得該項(xiàng)技術(shù)在工程領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在水利工程建設(shè)中，通常利用數(shù)字化測(cè)圖來標(biāo)準(zhǔn)或表示以下信息，即水庫(kù)建設(shè)和遷移的具體位置、水庫(kù)庫(kù)區(qū)淹沒范圍、水庫(kù)容積，以及水利工程的高程、坐標(biāo)、規(guī)模與方位等。傳統(tǒng)人力測(cè)繪不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且最終結(jié)果還不一定完全準(zhǔn)確。與傳統(tǒng)測(cè)繪相比，這一項(xiàng)技術(shù)能將以前繁雜的工作變得更加簡(jiǎn)單便利，采用電子平板儀、數(shù)字設(shè)備和專業(yè)計(jì)算機(jī)，可以直接明了地用數(shù)字模型來表示復(fù)雜的庫(kù)區(qū)庫(kù)形。

3.3 無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)

無人機(jī)在市場(chǎng)的快速應(yīng)用，為測(cè)繪工作帶來了一種新的思路和做法，即利用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，突破傳統(tǒng)航空拍攝單一視線垂直高差的限制，凡是傾角15°以上的就被納入斜攝影的范疇。在無人機(jī)不同的地方安裝多臺(tái)傳感器，就能對(duì)地形地貌進(jìn)行正視、側(cè)視，從不同的角度來收集地面信息，地面物體更加直觀和立體，然后利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行加工，就能得到目標(biāo)對(duì)象的三維模型。傾斜攝影技術(shù)性價(jià)比高，由于能夠從不同的角度對(duì)地形地貌進(jìn)行拍攝，使得三維建模變得更加容易和便捷。

4 測(cè)繪新技術(shù)在水利工程應(yīng)用中的技術(shù)要點(diǎn)

4.1 平面控制測(cè)量

平面控制測(cè)量是測(cè)繪的工作重點(diǎn)之一，GPS測(cè)繪技術(shù)逐步替換了老舊的測(cè)量方式，這項(xiàng)技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)。水利工程一般都建設(shè)在山高林密的地方，運(yùn)用光學(xué)測(cè)繪儀器進(jìn)行測(cè)量會(huì)面臨很多困難，效率低且效果不好。采用GPS技術(shù)能克服外部惡劣的環(huán)境和天氣影響，15km以內(nèi)的事物測(cè)量可以達(dá)到厘米級(jí)別，同時(shí)GPS測(cè)量選址靈活，每時(shí)每刻都能開展測(cè)繪工作，順利采集到測(cè)量數(shù)據(jù)信息，從而提供精確的控制點(diǎn)三維坐標(biāo)。

4.2 遙感技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

水利工程中間環(huán)節(jié)多，遙感技術(shù)適用范圍廣，從勘探設(shè)計(jì)到施工竣工等環(huán)節(jié)都可以利用遙感技術(shù)獲得清晰的圖像。利用遙感圖像，可以快速完成測(cè)繪，縮短完圖時(shí)間，提高圖像的精準(zhǔn)度。遙感技術(shù)的應(yīng)用，使得工程技術(shù)人員可以對(duì)施工區(qū)域地質(zhì)、地形特征進(jìn)行分析研判，從而確定水庫(kù)壩基、壩址、坍塌和淹沒區(qū)域等。此外，遙感技術(shù)可以對(duì)水利工程可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害或其他經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行預(yù)判，并不斷優(yōu)化相關(guān)數(shù)據(jù)，為水利工程打下堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4.3 數(shù)字化成圖

數(shù)字化成圖技術(shù)，利用RTK、全站儀和相關(guān)成圖軟件，對(duì)水利工程地形圖進(jìn)行繪制。這種技術(shù)具有測(cè)量精準(zhǔn)度高的優(yōu)勢(shì)，RTK測(cè)量、全站儀測(cè)量以及攝影測(cè)量為測(cè)繪工作提供了精確的數(shù)據(jù)點(diǎn)，降低了人工計(jì)算誤差。加之這種技術(shù)自動(dòng)化程度較高，避免了諸多人為因素的干擾，工作效率和質(zhì)量得到極大提升。數(shù)字化成圖的圖紙，內(nèi)容豐富、層次分明，表現(xiàn)力強(qiáng)，工程技術(shù)人員可以準(zhǔn)確讀圖。

結(jié)束語(yǔ)：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是5G技術(shù)的發(fā)展，會(huì)有越來越多的新技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪工作當(dāng)中。測(cè)繪新技術(shù)的加入，降低了測(cè)繪人員野外工作強(qiáng)度和誤差誤算，同時(shí)推動(dòng)水利工程建設(shè)更加精準(zhǔn)、精細(xì)，為水利工程整體質(zhì)量的提升提供了堅(jiān)實(shí)保障。

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