浅谈水利工程测量中新技术的应用

杨旭

【摘 要】 水利工程测量在工程建设中的作用越来越重要，寻求好的测量方法和测量技术成为专业人员重点关注的事情。随着社会的发展，各种测量方法和测量设备不断推陈出新，各种测量新技术应运而生。这些技术在水利工程测量中，以其高效率、低成本、高精度等特点受到人们的欢迎。在水利工程测量中得到广泛应用。

【关键词】 水利工程；测量；技术应用

引言：

随着科学技术的快速发展，水利工程测量已经进入数字信息化的时代，技术也在不断的发展更新。水利水电工程在社会经济建设加快了社会发展的脚步。近些年，水利水电工程表现比较突出，并且在工程建设中占据重要位置。水利水电工程的施工过程比较复杂，所以在施工过程中，一定要重视施工的质量，保证施工人员的安全。本文从数字化技术的基本原理及其优越性出发，探讨了新技术在水利工程测量中的运用。

一、水利工程施工测量技术应用

1、利用遥感图像获取所需河道水文信息

以遥感手段获得的河道信息通过信息提取产生需要的专题图像，通过计算机的图像校正、图像增强、图像分类、图像变换及图像数据结构的转换，将遥感信息作为信息源提供给GIS。在對遥感图像进行判读解译和相关分析之前，必须首先对遥感图像进行投影变换和几何纠正处理。为保证遥感图像与地形图保持地理几何位置的一致性，须对遥感影像进行相应的投影变换，最后将图像处理结果转换成GIS能够接受的数据格式。充分利用图形资料（尤其是电子地图，对非电子形式的图形资料要进行数字化，建立起矢量图形库）和图像资料，以便提取高程数据以建立数字高程模型（DEM），以及对遥感图像进行几何配准和校正。产生数字高程模型后，就可以利用GIS软件提供的地形分析功能进行等高线计算、水面面积和体积计算、冲淤量计算、坡度坡向的分析和计算等。

2、遥感动态监测

遥感动态监测就是对同一区域运用不同时相的遥感图像，以获得区域变化的遥感影像。动态变化监测已成为遥感应用的一个主要方面，多时相、多种类型的传感器对同一地区进行定期或不定期的资源与环境调查，能及时、准确、宏观地反映客观情况。以多时相遥感影像为数据源，通过重点分析最佳组合波段的选择和水体信息特征提取的图像处理方法，为遥感技术在水环境方面的研究提供一定的理论依据。同时，利用数字遥感技术实现随时间变化的水域动态监测和枯水期、丰水期的水域变化的动态监测，为防洪、抗洪、水资源合理调度、河道规划治理工作提供科学依据。

3、水深遥感冲淤变化分析

水深遥感是利用可见光在水体内的穿透能力，通过飞机、卫星等遥感平台，利用辐射计、摄影机等遥感设备，将水下一定深度范围内的立体单元信息按照一定的规则采集下来，再通过信息处理软件分离出可见光空透的水体厚度信息，即可获得水深。利用入水辐射强度与水深、水体浑浊度之间的关系，通过测定、处理辐射强度来量测水深。在研究河床冲淤时，常常因实测资料遗缺无法进行系统分析和比较。遥感信息获取便捷，水深遥感研究已取得初步成果，因此在缺乏某一阶段实测资料的情况下，可利用历史阶段遥感资料推求出水深，从而实现冲淤分析的目的。考虑到用某一时相遥感资料所得水深精度较实测地形精度差。用实测地形与遥感所得地形直接产生河床冲淤值，误差会很大。而用两个时相遥感水深计算河床冲淤能满足分析精度的要求。

二、新技术在水利工程测量中的运用

1、RTK技术工程测量中的应用

在工程的建设和管理中，工程控制网是基础，工程控制网的网型、精度要求与工程项目的性质和规模息息相关。对于一些覆盖面积小的工程控制网，精度和点位的要求往往比较高，这个采用RTK定位的方法建立工程控制网，为了提高作业精度，可以采用一个基准站测量所有点位两次，然后比较测量后两次的差值，还可以用两个不同的基准站对所有的点位进行测量，然后再比较两个基准站所测结果的差值。

在地质测量工程中，运用RTK技术测量是将基准站与流动站结合起来运行的。具体的测量流程是在基准站用GPS接收机接收观测站和测站的坐标数据，然后通过电磁信号的形式将坐标数据传输到流动站。流动站一方面接受本身GPS观测到的数据，另一方面也接受来自基准站的信息，然后在系统内把这两种数据组成差分观测值进行实时处理，并经过坐标转换等即可得到精确的坐标位置。RTK技术在地质工程中的应用运用定位原理，对自身GPS观测到的数据和基准站传来的坐标数据进行了整合，提高了测量的精确度，同时也缩短了测量时间，工作效率有很大提高。

在城市的建筑物密集区，如果使用GPS测量会出现盲区，且GPS的初始化时间长，碎部测量的速度慢，这时就可以采用RTK增补图根导线点，配合全站仪测量碎部点的方法来快速完成测量。对于城市的空旷地区，RTK完成碎部测量的时间更短。RTK技术应用于地形碎部测量中可以快速完成野外作业，在进行技术测图时，一个人即可操作形成成果图，节约了成本，缩短了工期。

2、数字化技术的基本原理及其优越性

数字化技术是在计算机技术、网络技术、测量仪器设备智能化的基础上，发展起来的新技术，以传统的白纸测图原理为基础，以全站仪、计算机及外围设备为工具，采用数字库技术和图形处理方法，实现一套野外数据采集到内业制图的全过程的自动化测量制图系统。它的实质是解析测图，它实现了将图形的模拟量转化为数字量，经计算机对数字量进行处理，得到内容丰富的电子地图。

在数字测图中，全站仪强制照准棱镜，测量数据自动记录到手簿或全站仪内部存储器中，展点又是计算机自动展点，所以图根点的展绘误差与地物点的展绘误差可忽略不计，其余各项误差也比普通经纬仪测图时大大减小，所以点位精度非常高，同时，数字地图容易存贮，是地理信息系统的重要信息来源。除此之外，数字化测图还大大提高了工作效率，缩短了成图的周期。

它和传统的测量相比，优越性主要体现在以下几点，各类数字化测量仪器在实际使用、维护以及更新上较之传统产品更方便、快捷，可以始终保持仪器设备的先进行，并且能够随时随地进行补充和修改，更有大量的新图供其使用。数字化测量技术能够使测量人员清楚的看到被测对象的具体情况，进一步改变了传统仪器设备只有专业人士才能看懂的缺陷。它还能够根据不同用户的使用需要，进行数据加工，进而获得不同用途的图件，对图形进行随意拼接、放大及缩小，从而使其用途更加广泛。

三、水利工程施工测量放样

1、利用全站仪进行测量的测量放样技术，依据工程的地形特点，在进水闸右侧的3层高程处进行水平控制网以及平面控制网的布设，使3层中每层都至少有1个是在闸附近，以便于施工放样工作的开展，后视点选择的要相对远些，保证后视点上的测量精度。将浇築层的仓高设置在2.8m，对于每个浇築层的层仓闸室混凝土都要进行一次测量放样；在放样轮廓线的过程中，在实际线内10～20cm处放样起点，当线长每加长10m就要增设放样点，在闸槽中心等特殊位置上合理增设放样点；将放样点用水泥钉定在刚刚浇筑的混凝土上，并用红色做好标记，便于立模工作的进行。每次的测量放样都要在测量控制网上进行，然后进行轮廓线点的重新放样；测量放样在每次进行的过程中不可以采用之前使用过的放样点，但要检查上一次的施工浇筑误差，并将施工误差及时反馈给施工人员，严格限制施工浇筑中的跑模误差，要将跑模误差控制在<2cm，采用该种测量放样方法17次，对于施工线长度达48m的闸室的施工即可顺利完成，且能很好地保證测量误差都在规范要求之内。

2、在水利工程的施工测量中，会根据工程的实际进行帷幕灌浆工程以及高压旋喷等工程的测量放样。就某些水利工程建设的实际开展状况而言，要依据施工设计图纸上的相关要求，进行单排空帷幕灌浆的操作，在帷幕灌浆的轴线以上下游1m处要进行测量定位，在双排孔帷幕灌浆处偏离帷幕灌浆的轴线以上下游1m处也要进行相应的定位测量，并对这两处进行统一编号。在水利工程的实际开展过程中，测量定位的要求是帷幕灌浆的开孔孔位和设计图纸中相应的孔位的位置之间的测量误差维持在10cm的范围之内。依据施工设计图纸上的相关要求，以及水利工程开展前所做的相关实验，参照相关参数要求，在高压旋喷灌浆轴线位置实施相关定位测量，对于高压旋喷灌浆相应的轴线，要根据图纸实施桩号的统一确立，就钻孔空位实施定位工作，孔位中心的最大偏差允许值为5cm。

四、结束语

随着水利工程建设规模的扩大和各项施工技术的不断完善，在水利工程的施工测量中，测量技术较多，这就要求施工测量人员要分析水利工程建设环境与地貌地质特点，采用科学合理的施工测量技术，全面提高测量的精度，从而保证水利工程后期建设施工的顺利开展。

参考文献：

[1]李新良，姚忠松.浅议水利工程施工的几种施工测量技术[J].经营管理者，2010.

[2]胡亮，万义军.水利工程施工测量技术反洗[J].科技创新与应用，2012.

[3]向垂规.GPS-RTK技术在水利工程测量中的应用[J].贵州水力发电，2010年06期

[4]王耀华；尚学勇.GPS在水利工程测量中的运用探讨[J].河南建材，2011年05期

[5]梁正军.GPS RTK技术及其在道路工程测量中的应用-科学之友，2010（33）