关于数字化测绘在水利工程之中的运用探索

胡跃进

(河北省水利水电勘测设计研究院，石家庄050081)

0 前 言

测绘属于一项基础性工作，重视和做好测绘工作，能够为工程建设的高效开展提供有力保障［1］。在此背景下，数字化测绘技术应运而生，并在各项工程建设中发挥出了相当积极的作用。下面围绕数字化测绘在水利工程之中的运用进行探索。

1 数字化测绘的概念

所谓数字化测绘指的是，借助计算机等装备和仪器对目标地形的空间数据进行相关处理，从而得到与之对应的数字地图。在有需要的条件下，也支持直接通过数控绘图仪来完成相关专题地图的绘测工作。对于数字化测绘工作而言，其实际操作主要是立足白纸测图这一基础，为计算机连接好输入/输出、相关软件以及全站仪等软硬件，借助图形制作和处理手段，将接收到的有关数据以图形的方式表现出来，最终达成全自动化测量制图的效果。在整个测绘工作中，有三大关键环节，分别是数据输入、数据处理以及数据输出［2］。

一般而言，数字化测绘系统往往被习惯性地称作数字化测图系统。对于数字化测绘系统而言，其最核心功能在于解析与测图，接收到相关数据之后，经过计算机系统的系统化处理之后便会提供质量理想的电子地图。

2 数字化测绘的优势

2.1 测绘图形更加精确

数字化测绘技术的应用，其实质是对工程涉及的地貌信息以及地形数据进行数字化处理，然后经由对应的传输接口输送到计算机中，经过相应处理之后，便可以绘制出蕴含大量信息的电子地图。相较传统纸质测绘地图，数字化地图不仅便于存储，而且便于传输，另外，其包含的各项地图数据也正是地理信息系统正常运转所需要的。由于数字测绘和计算机实现了理想对接，因而数字测绘能够获得更为精确的点位，制作的地图完全可以达到甚至超过0.02 mm的精度。

2.2 测绘效率更高

数字化测绘支持工程勘测设计的一体化运行。在通视条件比较理想的条件下，全站仪一站便能够至少测量1km 范围内的地形，表现出了相当理想的测量效率。除此之外，数字化测绘技术的应用还能够明显缩短测图工作的实际用时，正常情况下，使用传统测绘技术每天仅能测量200个地形点，而使用数字化测绘技术每天能够测量400个地形点。

2.3 测得图形更加精确美观

数字化测绘正朝着自动化的方向发展，能够以全自动的方式对一系列数据予以提取，所以，最终制得的地形图往往更加规范，具有理想的精度。另外，数字化测图的结果采用分层存放的形式，因而不会受到图面负载量的限制，使得图纸表现出了良好的可编辑性。

3 数字化测绘在水利工程之中的运用分析

3.1 提高安全性能

在水利工程中，科学运用数字化测绘技术，能够大幅提升测绘工作的安全系数，所以，在自然灾害监测等工作中，应积极尝试使用先进的数字化遥感技术。数字化测绘不仅支持洪水灾害面积的监测，而且支持水位的监测，因而能够为灾害预警以及抗灾救灾提供及时且精准的信息。在地下水资源管理工作中，借助适宜的遥感技术(如GIS 等)，一方面可实现对地下水资源的准确探查，另一方面可实现对地下水污染的实时监测。近些年来，我国在各地陆续建成了比较完善的灾情预报系统，其数字测绘技术等在防灾、抗灾以及救灾工作中发挥出了相当积极的作用，为社会的可持续发展做出了突出贡献。数字化GIS 遥感技术已经广泛运用于水利工程中，如部分大型水利工程项目在建设初期可借助遥感技术开展选址工作，通过对相关信息的有效收集以及整理，有效保障了选址的科学性和合理性。

待水利工程建成之后，通常需要对其实际使用状况进行检测，尤其是大型桥梁和水库大坝等，为最大程度保证该类工程的安全性，避免周边人们由于工程突发事件而遭受生命财产损失，那么需要真正做好精密监测工作。该种情形下，数字化测绘技术便展现出了理想的应用价值，能够帮助工作人员快速且准确地获得安全监测数据，与此同时，上述数据均表现出理想的实时性以及连续性。除此之外，数字化测绘还表现出了无需值守、高度自动化、全天候运行等优点，与此同时，辅以智能全站仪、GPS 以及数字垂线仪等诸多方法的有机运用，能够对目标对象进行无人化全天候监测，如此一来，有效保障了工作人员的生命安全以及工程项目的使用安全。

3.2 提高建设效率

在水利工程建设工作中，科学运用数字化测绘不仅可以提高其安全性，同时还可以提高其建设效率。数字化测绘能够发挥出积极的“一测多用”的功能。数字化测图系统的引入以及运用，能够很好地规避传统手工绘图中存在的各种不足，尤其表现在“一测多用”这一方面。水电站工程的布置工作，大部分需要施测相对大一些的比例尺地形图，由于操作人员专业素质不同、所选用的比例尺存在差异，得到的结果自然也不同。传统做法是借助平板测图的措施，对比例尺存在差异的地形图予以分别测绘。该操作模式无疑会增加工作的重复量，进而影响工程建设的整体质量以及效率。数字化测绘具备“一测多用”的优势，能够针对比例尺存在差异的地形图予以同时段的编制，如此一来，明显规避了不必要的重复性工作。如在某水电站建设中，大坝设计人员需要使用比例尺为1∶500或者1∶1 000的地形图;施工单位的相关工作人员需要使用比例尺为1∶2 000的地形图;相关地质以及规划人员为实现对建坝和成库条件的科学论证，往往需要使用比例尺相对较小(1∶5 000)且覆盖区域相对较大的地形图。一般而言，大比例尺地形图所对应的测图范围处于小比例尺之中，因而仅需要对大比例地形图范围予以测量，接下来对小比例地形图予以相应补充即可。

3.3 提高排水功能

在社会经济水平不断提高的背景下，城市也开始朝着一体化的方向不断发展。对于城市地下排水管道系统而言，无论是管理，还是施工，均会涉及以数字化测绘为代表的诸多最新测绘技术的运用。大多数城市均在积极构建与之相关的数据采集系统，旨在更好地管理地下管线的敷设和运行。在城市排水管道工程中，数字水准仪和数字全站仪已经得到广泛应用，同时发挥出了相当重要的作用。现阶段，国内很多城市均十分重视数字化测绘技术的引入和应用，构建更为优质的城市数字模型，有效完善了城市地下排水管道系统，提高了城市的排水功能。为最大限度地避免地下管道施工给地面及地面建筑带来损害，部分工程采用顶管技术来完成排水管道的敷设和安装。除此之外，在城市地下排水管道系统的施工中，自动跟踪全站仪也被大量引入和应用，充分发挥了自动引导测量系统的功能和作用。

3.4 提高精确性和便捷性

在水利工程建设中，借助数字化测图技术和相关方法能够构建一个比较理想的数字地面模型，与此同时，和GIS 提供的分析决策功能联合使用，能够比较精准地计算出水库大坝的库容和确定具体选址，另外，还能够针对水库引水渠施工涉及的相关参数进行计算与确定，除此之外，还可以对水库的服务范围予以比较准确的计算。

引入和应用数字化测图技术之后，能够充分强化和发挥水下地形测量系统的应用功能。该系统主要由两大块组成，①数字测控仪集成;②实时动态GPD;③数字地面模型［8］。利用该系统可实现对已经投入使用的拦储工程的快速、准确测量。

水利工程竣工阶段所涉及的竣工测绘同样需要数字化测绘技术的应用。在数字化测绘技术的帮助下，可对相关资料进行系统且规范的整理。采用数字化测绘技术，可以在很短的时间内满足现代工程的网络化以及三维可视化要求;对工程设计阶段、施工阶段和竣工阶段形成的数据、图片以及文档进行规范整理，并有效保存起来，从而为工程验收评估工作提供翔实的数据和资料，除此之外，还能够为工程高效运行和安全运行提供最基本、最原始的依据。由此可见，数字化测绘技术的引入和应用，使得现代水利工程的整体建设更加便捷，也更加准确。

4 结 语

综上所述，随着社会经济的不断发展，计算机技术的日益成熟，数字化测绘技术获得了长足发展，并在多个领域获得了良好的应用效果，如利用该技术绘制的地形图往往囊括了相当丰富的信息，既有地形的准确展现，还涉及不同方面空间信息的组合，另外，采用计算机硬盘的方式进行存储，方便、快捷且安全。数字化测绘技术的快速发展和广泛应用，为我国现代水利工程建设提供了强大帮助，无论是数据采集，还是数据更新，又或者是数据管理，均不断迈向自动化，为我国当前和未来的水利工程建设奠定了理想的基础。

［1］艾斯克尔·努尔. 数字化测绘在水利工程中的应用［J］.黑龙江水利科技，2011，39(02):266－267.

［2］星万程. 数字化测绘技术在水利工程测量中的应用研究［J］. 中国水运:下半月，2013(12):266－267.