創(chuàng)新驅(qū)動　現(xiàn)代化水文測繪邁新步

陳園青

2016年以來，黃河水文勘察測繪局（以下簡稱勘察測繪局）緊緊圍繞黃委、黃委水文局黨組決策部署，以創(chuàng)新發(fā)展理念為引領(lǐng)，找準(zhǔn)抓手，重點(diǎn)發(fā)力，通過全體職工的不懈努力，全面推進(jìn)了黃河水文測報(bào)能力提升工作。

發(fā)起無人測量變革

過去，傳統(tǒng)水深測量常用的測深桿和測深錘等工具已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化水文發(fā)展要求。在現(xiàn)代化水文測繪建設(shè)不斷探索完善的過程中，勘察測繪局通過引進(jìn)新設(shè)備和自主研發(fā)軟件等手段促使測量發(fā)生質(zhì)的改變，實(shí)現(xiàn)了由人工測量到無人測量的轉(zhuǎn)型。

2018年以來，勘察測繪局引進(jìn)無人測量船，經(jīng)過幾年技術(shù)更新迭代，目前能夠滿足河道測驗(yàn)數(shù)據(jù)精度要求，在提高測驗(yàn)工作效率，降低水上人工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)方面取得了巨大成效?？辈鞙y繪局在2021年汛后統(tǒng)測首次試用無人測量船，實(shí)現(xiàn)水上無人測繪“零突破”。2022年汛前統(tǒng)測中，正式全面推廣應(yīng)用無人測量船，取得顯著成效。2023年汛前統(tǒng)測中，首次將機(jī)載激光雷達(dá)應(yīng)用于河道測驗(yàn)中，配合4個無人船測量小組進(jìn)行嫩灘等較為困難地區(qū)的地形數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)無人測量船和無人機(jī)載激光雷達(dá)在河道測驗(yàn)的完美結(jié)合。

寬領(lǐng)域、多層次、立體化完善無人機(jī)測量系統(tǒng)，勘察測繪局緊盯測繪行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，成立無人機(jī)航測專業(yè)團(tuán)隊(duì)，多次組織開展無人機(jī)航測技術(shù)學(xué)習(xí)培訓(xùn)，在實(shí)戰(zhàn)演練中提高新技術(shù)應(yīng)用水平，完成黃河水文應(yīng)急演練、小浪底庫區(qū)地形應(yīng)急測驗(yàn)、西部重要湖泊測量等工作，顯著提升了應(yīng)急測驗(yàn)、快速獲取測區(qū)地形能力。

“隨著社會發(fā)展步入新時代，衛(wèi)星遙感、無人機(jī)航空攝影、激光雷達(dá)、移動測量等測繪技術(shù)與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、信息與通信技術(shù)（ICT）、人工智能（AI）等新興技術(shù)深度融合，數(shù)據(jù)的更新和協(xié)同會變得更加快捷，這也將有效帶動黃河水文測繪轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)黃河水文測繪高質(zhì)量發(fā)展?！笨辈鞙y繪局局長胡著翱對黃河水文測繪事業(yè)發(fā)展提出了技術(shù)與設(shè)備同步提升的要求。

擘畫智慧水文藍(lán)圖

黃委水文局黨組將“河湖測量技術(shù)”列為黃河水文六大核心技術(shù)之一，為勘察測繪局提供了黨建引領(lǐng)下的業(yè)務(wù)發(fā)展平臺。勘察測繪局集中專業(yè)人才資源，2022年由黃委水文局批復(fù)成立“水文空間信息測繪”拔尖創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，內(nèi)部設(shè)置軟件研發(fā)中心，開啟了創(chuàng)新驅(qū)動的新起點(diǎn)。經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，勘察測繪局目前已經(jīng)形成三項(xiàng)核心技術(shù)，分別為黃河水文河湖測量系統(tǒng)、水文空間地理信息二三維展示系統(tǒng)、無人測量船表面流速測量算法模型。

黃河水文河湖測量系統(tǒng)通過藍(lán)牙鏈接GNSS與測深儀，實(shí)時同步生成淤積測驗(yàn)成果，能夠滿足灘地、水下一體化數(shù)據(jù)采集要求，實(shí)現(xiàn)外業(yè)數(shù)據(jù)采集的全數(shù)字化、無紙化，改變了傳統(tǒng)測驗(yàn)?zāi)Ｊ?，提升了?shù)據(jù)采集效率，提高了測驗(yàn)成果質(zhì)量，解決了生產(chǎn)一線困境，經(jīng)不斷完善，已應(yīng)用于河道淤積斷面統(tǒng)一性測驗(yàn)。

水文空間地理信息二三維展示系統(tǒng)是從底層開發(fā)代碼庫和模型庫，形成二三維一體化展示引擎“水文地球”，可作為黃河水文一張圖的數(shù)據(jù)底板，在水庫河道淤積測驗(yàn)、數(shù)字水文站建設(shè)、三維模型構(gòu)建、重點(diǎn)河道地形測量、河道和水文站沙盤建立、數(shù)字孿生黃河建設(shè)等方面提供支撐。

基于目前使用的無人船只能測量水深和水下地形數(shù)據(jù)，無法完成流速和流量測量難題，勘察測繪局從無人遙控測量船的數(shù)據(jù)和算法入手，研發(fā)出了可以同時測量水下地形和流速、流量的算法模型，經(jīng)初步比測能夠達(dá)到表面流速測量的要求。

此外，勘察測繪局加快多波束測深儀的應(yīng)用研究，開展小浪底庫區(qū)單波束與多波束測深比測試驗(yàn)，成果驗(yàn)證測量精度完全滿足要求。在選取花園口河段床面進(jìn)行水下地形測量試驗(yàn)后，得到黃河下游床面形態(tài)的三維立體圖形，直觀反映床面形態(tài)特征，為黃河下游動床阻力及輸沙能力的研究提供了翔實(shí)的數(shù)據(jù)支撐，也為單位在水下地形測量方面建立了巨大優(yōu)勢。

踏上水文服務(wù)新路

除了測繪業(yè)務(wù)外，勘察測繪局秉持跳出測繪看測繪的原則，提升格局，主動服務(wù)，勠力同心踏上水文高質(zhì)量發(fā)展新征程。

2022年，勘察測繪局按照黃委、黃委水文局部署，承接數(shù)字孿生黃河建設(shè)花園口、濼口、蘭州河段三維數(shù)字場景構(gòu)建任務(wù)。為持續(xù)深入跟進(jìn)相關(guān)工作進(jìn)度，勘察測繪局組建數(shù)字孿生建設(shè)專班，結(jié)合在空間信息數(shù)據(jù)采集和處理能力上的優(yōu)勢，利用汛后測驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維場景構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字場景展示和實(shí)時淹沒分析，互聯(lián)網(wǎng)地圖和三維地圖切換，實(shí)時水位、流量等水文信息的接收功能，為加快提升水文測繪服務(wù)“四預(yù)”的支撐能力奠定良好基礎(chǔ)。代表黃委水文局配合黃委數(shù)字辦完成的《數(shù)字孿生黃河三維數(shù)字場景構(gòu)建技術(shù)導(dǎo)則》編制工作已通過黃委初步審核，正在推進(jìn)審批。

作為應(yīng)急監(jiān)測總隊(duì)主力，勘察測繪局依托無人機(jī)航測等技術(shù)優(yōu)勢，圓滿完成了歷年黃河水文應(yīng)急演練任務(wù)，為守護(hù)黃河安瀾提供了重要數(shù)據(jù)支撐?！跋乱徊轿覀円掷m(xù)提升應(yīng)急監(jiān)測能力，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一性測驗(yàn)內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)采集、處理一體化，爭取在20分鐘內(nèi)完成斷面測量及數(shù)據(jù)計(jì)算。”勘察測繪局副局長兼總工孟杰為應(yīng)急監(jiān)測能力提升定下了這樣的目標(biāo)。

勘察測繪局配合黃委水文局測驗(yàn)處開發(fā)的水庫河道數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)了對三門峽水庫、渭洛河、小浪底水庫和下游河道724個淤積測驗(yàn)斷面數(shù)據(jù)信息化管理、下游河道淤積測驗(yàn)成果一鍵化匯編以及斷面基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、斷面圖、沖淤面積、沖淤量等數(shù)據(jù)查詢標(biāo)準(zhǔn)化?？辈鞙y繪局在為地方社會提供技術(shù)服務(wù)的同時，持續(xù)擴(kuò)大了黃河水文品牌的影響力。

黨的二十大報(bào)告為當(dāng)前和今后加快推動新階段水利高質(zhì)量發(fā)展布置了新任務(wù)，指明了新方向?？辈鞙y繪局將不斷夯實(shí)水文基礎(chǔ)支撐，以優(yōu)質(zhì)的水文測繪服務(wù)推進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展，奮力譜寫新時代水文測繪發(fā)展事業(yè)新篇章。