水利工程測繪新技術(shù)的探索控制管理

劉曉銘

摘要：現(xiàn)階段，在工程的測量工作中主要使用常規(guī)的測量儀器與技術(shù)，或者運(yùn)用航測儀器進(jìn)行航測形成圖像。這種方法的工作量比較大，外業(yè)比較辛苦，并且成圖周期也很長，精確度不高。伴隨我國科技水平的進(jìn)步與發(fā)展，測繪新技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用，不僅能夠有效的豐富水利工程的測量理論，并且操作性比較強(qiáng)，有利于降低野外的工作時(shí)間，一定程度上節(jié)省了人力物力與財(cái)力。此外，政府對水利工程的建設(shè)投資也不斷提高，并且對測繪技術(shù)也提出了較高的要求，進(jìn)而對水利工程的發(fā)展與進(jìn)步提供了更大的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：水利工程；測繪新技術(shù)；控制

在水利工程的勘測與設(shè)計(jì)以及施工和竣工驗(yàn)收、實(shí)際運(yùn)營管理的過程中，測量的作用十分重要，并始終貫穿于工程的整個(gè)過程中。文章對測繪的新儀器以及新技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了全面詳細(xì)的分析，并深入探究了現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程中的實(shí)際應(yīng)用。

一、現(xiàn)代測量儀器

1.1全站儀

全站儀測繪儀器能夠?qū)λ浇桥c垂直角以及距離和高差進(jìn)行測量，能夠自動(dòng)進(jìn)行記錄與存儲(chǔ)以及運(yùn)算等，作業(yè)的效率較高[1]。自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別的全站儀能夠自動(dòng)的跟蹤反射器，并得到實(shí)時(shí)的三維坐標(biāo)，利用軟件與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對比，對施工過程進(jìn)行有效的控制。

1.2GPS

GPS是由24顆衛(wèi)星覆蓋全球而形成的衛(wèi)星系統(tǒng)。這種系統(tǒng)能夠在任何時(shí)間以及地球的任意地點(diǎn)同時(shí)觀測4顆衛(wèi)星，這樣，用戶就可以利用GPS接收機(jī)來接收由衛(wèi)星發(fā)送的自身星歷參數(shù)與時(shí)間的信息，并經(jīng)過相應(yīng)的計(jì)算準(zhǔn)確的獲得接收機(jī)三維位置與方向以及運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間信息，進(jìn)而有效的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航與定位以及授時(shí)的功能[2]。

1.3超站儀

超站儀是全站儀與GPS的結(jié)合體，集兩者的功能于一體，不再受到時(shí)間地域的控制，也不需要設(shè)置基準(zhǔn)站，使用單人單機(jī)就能夠完成測繪的流程。超站儀的出現(xiàn)，突破了工程測量傳統(tǒng)的模式，有效的實(shí)現(xiàn)了控制測量與碎部測量以及施工放樣的目標(biāo)，并且可以進(jìn)行無縫銜接作業(yè)。圖一為超站儀的具體外觀效果圖。

二、現(xiàn)代測繪技術(shù)

2.1“3S”技術(shù)

“3S”技術(shù)主要包括全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)以及遙感技術(shù)。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠快速的進(jìn)行高精度的空間定位，但是在實(shí)際使用的過程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)信號(hào)接收的問題，受到某些因素的干擾，無法正常接收信號(hào)。遙感技術(shù)是對大陸、大氣與海洋等自然環(huán)境變化進(jìn)行觀察與研究，并且該技術(shù)逐漸向多傳感器、多時(shí)相、多級(jí)分辨率、多頻譜的方向發(fā)展，進(jìn)而獲取有價(jià)值的信息，對信息進(jìn)行實(shí)時(shí)智能化的處理。地理信息系統(tǒng)主要是把空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行一體化的管理與分析，是一種技術(shù)系統(tǒng)。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，地理信息系統(tǒng)以逐漸由二維轉(zhuǎn)向多維動(dòng)態(tài)發(fā)展，并且由單臺(tái)套向網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，同時(shí)由簡單的面向?qū)ο笫噶繓鸥褚惑w化逐漸向復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。

2.2數(shù)字化攝影測量技術(shù)

數(shù)字化攝影測量系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)合，一定程度上推動(dòng)了測繪生產(chǎn)過程數(shù)字化的發(fā)展，并且數(shù)字化攝影測量系統(tǒng)與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)相結(jié)合也有效的實(shí)現(xiàn)了無地面控制點(diǎn)的航空攝影測量，一定程度上減輕了野外攝影測量工作的壓力。

三、現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用分析

3.1控制測量

水利工程通常位于地形比較復(fù)雜的區(qū)域，地表的植被覆蓋比較多，所以，通視的條件不好，很難使用光學(xué)儀器進(jìn)行控制測量。而GPS不會(huì)受到地形與氣候以及時(shí)間的限制，并且可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成控制測量以及其他的工作，能夠大幅度的減少像控點(diǎn)，有效的減降低測繪工作的工作量，提高工作的效率。

3.2勘測地形圖

使用遙感技術(shù)能夠及時(shí)的獲得遙感像片，這種方法也逐漸成為編制與修訂小比例尺地形圖以及像片圖與專用圖的主要方式。除此之外，遙感像片也能夠?qū)λこ塘饔蜻M(jìn)行直接規(guī)劃，并根據(jù)像片對流域的地形地質(zhì)進(jìn)行深入的研究，確保壩址選擇的正確性。同時(shí)，正確的確定水庫淹沒與坍塌的具體范圍以及庫區(qū)搬遷或者淹沒的損失與賠償?shù)取?/p>

3.3點(diǎn)位測設(shè)

點(diǎn)位測設(shè)在水利工程的施工測量中是重要的工作內(nèi)容，并且，施工測量對于地形圖的精確度與放樣精確度要求比較高。進(jìn)行水工建筑物的點(diǎn)位測設(shè)過程中，可以在含有設(shè)計(jì)建筑物的數(shù)字地形圖中直接獲取設(shè)計(jì)點(diǎn)三維坐標(biāo)，再將坐標(biāo)輸入到全站儀，與棱鏡的移動(dòng)相互配合，進(jìn)而完成點(diǎn)的放樣工作。這種方法不僅減少了工作量，同時(shí)也避免了人為的誤差，有效的提高了放樣的精準(zhǔn)度與效率。

3.4水庫庫容計(jì)算

水庫庫容的傳統(tǒng)計(jì)算方法就是使用手工計(jì)算，工作量不僅很大，而且計(jì)算的時(shí)間也很長，精準(zhǔn)度不高。而使用數(shù)字地形圖，則可以有效的增加采集點(diǎn)密度，提高計(jì)算的精準(zhǔn)度。與此同時(shí)，還可以插繪等高線，增加庫容的層次，一定程度上提高容積的計(jì)算精準(zhǔn)度。并且可以高精度的及時(shí)計(jì)算出水庫庫容量，有效的實(shí)現(xiàn)水庫自動(dòng)化的管理。

3.5變形監(jiān)測

可以使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)來代替經(jīng)緯儀，對大壩進(jìn)行變形監(jiān)測，這樣能夠有效的改善檢測基準(zhǔn)點(diǎn)的選點(diǎn)條件。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)不會(huì)受地形的影響，并且各個(gè)測站點(diǎn)也不需要通視，布點(diǎn)比較靈活與方便。同時(shí)，該系統(tǒng)也不會(huì)受氣候與時(shí)間的限制，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，但是也存在接收不到信號(hào)的情況，所以，在使用的過程中需要進(jìn)行慎重選擇。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的處理，能夠直接獲取大壩的水平位移與垂直位移的具體數(shù)值，這樣能夠更好的對大壩的形變原因進(jìn)行深入的分析，并采取措施進(jìn)行及時(shí)的處理，進(jìn)而確保大壩的安全運(yùn)營。

3.6水力資源管理

相關(guān)的水管部門可以通過地理信息系統(tǒng)繪制流域的水系分布，并形成數(shù)據(jù)庫。同時(shí)，針對水利建設(shè)地理信息系統(tǒng)，將所需數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)輸入與分析以及處理，獲取水資源詳細(xì)的資料，進(jìn)而進(jìn)行合理的流域規(guī)劃。

四、結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程的建設(shè)施工中發(fā)揮著重要的作用?，F(xiàn)代測繪技術(shù)具有高精度與高效率的特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。現(xiàn)代測繪新儀器與技術(shù)能夠?qū)λこ痰慕ㄔO(shè)與管理提供精準(zhǔn)并且高效的服務(wù)，對于水利工程的進(jìn)一步建設(shè)與發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是測繪工作人員共同努力的重要方向。因此，在水利工程的建設(shè)施工中，應(yīng)重視測繪新技術(shù)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]于景杰.芻議測繪新技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技，2010，38（1）：217-218.

[2]王耀武.淺談水利工程中測繪新技術(shù)的應(yīng)用[J].中國科技縱橫，2011（17）：348-348.

（作者單位：河北省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院）