工程测量新技术、新方法在水利施工中的应用

蔡范光

(江西省民盛水利建设有限公司，江西九江332005)

工程测量新技术、新方法在水利施工中的应用

蔡范光

(江西省民盛水利建设有限公司，江西九江332005)

水利工程测量如果不能将偏差控制在国家相关标准要求的范围内，不但会直接影响到工程施工质量，甚至会出现安全责任事故，严重的甚至导致工程的重建。伴随着科技的发展与社会的进步，大量的工程测量的新技术与新的方法被应用于水利工程建设中来。文章重点探讨了GPS定位新技术、电子平板仪、数字地图、全自动测图仪在水利工程测量中的应用。

工程测量;水利工程;施工质量;GPS;工程建设

1 工程测量在工程建设中的重要作用

工程测量是指在工程项目建设的各个环节进行的测量工作，例如设计阶段在进行工程设计时，实地进行考察，对重要位置的测量，主要是为工程建设提供准确、详细的地形资料，保证工程建设的科学性与合理性;施工阶段，在工程建设过程中，在建设各个建筑构件前，都要对构件所在位置进行测量定位，是施工顺利进行以及施工及安全的重要依据;竣工验收，在工程验收期间，对于建筑物重要的构件的位置、尺寸进行测量，检验施工质量是否达到工程设计要求。

工程测量是水利、路桥、市政建设以及其他各种建筑物顺利进行的前提与基础。工程测量工作对工作人员的专业性要求较高，工作过程中需要多个人共同协助配合完成，涉及到的环节复杂繁多，任何一个环节出现的误差都可能导致整个工程建设质量与安全［1］。

就水利工程而言，由于其多处于地理位置复杂，测量实施难度大的偏远山区，或山岭丘壑，进行工程测量时困难重重，且工作人员的人身安全还会受到威胁，因此，水利工程测量中使用新技术不但可以提高测量的准确性，简化测量任务，降低测量工作的难度，保证的测量质量，还减轻了测量工作人员的心理压力，保障了其人身安全，在水利工程建设具有重要的现实意义。

2 水利工程测量新技术介绍及应用

2.1 GPS定位新技术

GPS全球定位系统即导航卫星测量时和测距/全球定位系统。此系统是20世纪70年代由美国国防部研制的最新一代卫生导航与定位系统。此系统于20世纪90年代与24颗轨卫星结合在一起共同组成了实用的运行系统。此系统应用的原理为:地面上任何固定的或是移动的接收天线都可以接收到此系统连续向地面发射的信号，地球上所有地方可以在全天24 h任何时间里实现自动定位。

此系统除了可以满足简单的目标定位功能，还要通过收集到数据进行处理，得到高精度的定位，从而达到大地测量、摄影测量相类似的专业性要求较高的高精度测量。

GPS定位系统能够被各个领域广泛的应用，最大的优势就在于其不受地理形态的限制，不受时间的限制，通过全天候的定位系统，利用接收机可以测算出地球上任何位置的三维坐标［2］。

GPS定位系统在水利工程测量中的应用是十分广泛的。众所周之，水利工程多处于深沟险壑之地，不但地形复杂、地势险峻、地表植被茂密、野生动物遍布，通视条件极差，控制点密度较低，利用光学仪器进行控制测量则困难重重。

而GPS接收机不受地形条件、气候条件的影响，还不受季节与时间的限制，就可以将准确、高效的完成控制测量与定位工作。

2.2 电子平板仪

电子平板仪主要由全站仪、便携计算机组成的硬件和测图工具构成的软件两部分。它是将全站仪所获取的目标点数据传输给便携机，数据可以直接在便携机上得到处理，地形图直接在便携机上绘制出来。

平板仪测图不但易于掌握，还节省了室内再次绘图的时间，成图的精度与速度也有效的提高了。打印机可以将外业采集到的数据与便携机上绘制的地形图直接的输出，如果发现图纸上存在偏差，还可以直接进行编辑修改，作业计算。电子平板仪的成图为数字地图，数据地图的优点就在于编辑修改容易、成图精度高、成图速度快、成图周期短。

水利工程建设对地形图的精度与详细度要求是十分高的，它除了要借助于现有的地图资料外，还会要求每项水利工程都要一定数量不同比例的地形图，然而，电子平板仪的使用将测制十分困难的地形图大大的简化了，它会通过全站义来采集目标点的数据，使用便携计算机来处理计算机，无需手工读数与记录，无需图板人工手绘。

全站仪凭借着其高精度、长视距的特性，可以非常容易的进行图根点数量的增加与减少。除此之外，电子平板仪不受图幅分幅限制，在进行测图时，可以不用进行图幅的拼接，可以将拼图的误差控制到最低［3］。

2.3 数字地图

水利工程的设计与施工必须要在地形图上完成规划设计，确定每一个水利建筑物的坐标、高程、方位以及规模，水利工程中渠道、管道、水库坝体的建设需要绘制方面断面图，在地形图上需要确定水库汇水面积、淹没边界线，以此来推算水库建设的搬造范围，还要利用地形图进行水库库容的计算，完成库容曲线的绘制。

数字地图是由电子平板仪、全自动测图系统和其他数字化设备共同完成制作的。全站仪主要是负责数据的采集，计算机主要是负责数据处理与数学地面模型的建立，并完成数字地图的生成工作。

根据数字地图与数字地图模型的任意一点的平面坐标与此点的高程相结合，插绘等高线，完成断面图的绘制，进行水利工程中重要构件组成的规划设计。利用计算机来处理数字地图是计算机辅助设计在水利工程规划设计中的典型应用，通过水利工程规划设计软件的使用，就可以完成数字地图的设计。在测量水工建筑物时，如果将含有设计建筑物的数字地图结合全站仪用于地图上设计点三维坐标的测量时，只需要用鼠标点定数字地图的设计点就可实现。从这个操作过程中，很容易看出，数字地图在施工放样中的应用，不必从图纸上量取测设点坐标的数值，不但减少了工作量，还减少了人为的量取误差。在操作过程中，数字地图测设点数值的运算提取可以自动完成，放样工作也同样可以由计算机控制全站仪自动完成，自动化的工作方式可以极大的避免了人为误差，还具有快速、准确的特点，提高了放样精度，提高了放样效率。

2.4 全自动测图仪

全自动测图仪实现的原理为，在摄影测量中，采用GPS辅助空中三角测量、多片影像匹配转点、自检校光束平差和自动粗差探测技术，利用数字影像将空间三维表面重新建立起来，此过程为自动化实现，并且数字模型和影像的正射纠正以及高线的影像图、三维透视景观影像都是自动生成的。

全自动测图仪在水利工程建设中的使用，不但有效缩短了航测成图的周期，简化了外业航测作业，提高了航测效率，还保护了工作人员的人身安全，还可以完成短时间内布置下来的紧急测量任务。

3 结语

工程测量新技术与新方法的出现与被广泛的应用，是工程技术发展的结果，也是社会发展的必然趋势。作为工程测量人员，也应有这种危机感与紧迫感，应不断的学习先进的、科学的测量技术与方法，并将这些新技术与方法应用到实际的测量工作中，不断的提升自己的专业技能，为我国水利工程建设贡献自己的一份力量。

［1］柳旭光，周志林.基于GPS-RTK在水利工程测量中的应用方法［J］.科技风，2013(10):91.

［2］贾喜梅.水利工程测量管理的不足与改进措施［J］.科技传播，2010(23):57-58.

［3］刀金华.试析如何提高水利工程测量量水平［J］.科技创新与应用，2012(14):139.

U231.3

B

1007-7596(2014)05-0180-02

2014-01-08

蔡范光(1979-)，男，江西九江人，工程师。