关于水利水电工程测量技术的探讨

崔小民

【摘 要】测绘在水利工程建设中具有基础性和重要性的特征。如何更好地在水利水电领域消化和应用国内外相关领域的新技术和新知识，如何在管理上做到应对未来行业良好、有序发展的挑战，为水利水电事业的建设打好基础，提供更好的成长环境是水利水电工作者的一项重要任务和课题。

【关键词】水利水电；工程测量；测量技术

引言：

大数据时代来临，电子计算机技术以及数字化理念已经深入各行各业当中，水利水电工程当中的工程测量技术无疑可以结合数字化技术进行多元化整合发展，其存在的角度以及发展的方向可以定性为具有数字理念精准化模型测绘技术。因此本文从技术入手，以传统模式结合现代化理念信息为主要发展方向，对此进行全新的现代化理念分析。

一、我国水利水电测绘的建设远景

首先应加强测绘科技创新，加强对于国内外先进水利水电测绘技术和方法的研究，尤其注重在国内环境下应用的现实问题，以做到将先进知识和科技转化为现实的生产力，达到真正的科技创新和进步。其次，科技的竞争，归根结底是人才的竞争，加强水利水电测绘专业队伍的建设，要做到科研与工程，管理和技术并通、并重的人才培养，有利于我国水利水电事业的发展。再次，要研究制定水利测绘信息资源共享的使用立法规范，建立系统内测绘信息资源共享机制，规定信息数据的密级划分，按照互惠互利的原则交换数据来发挥整体功能，有助于大数据产业的建设和发展，服务行业和社会。第四，要完善测绘档案计算机辅助管理机制，还应该对原有测绘档案资源开展数字化建设，建成测绘档案信息数据库和基于局域网络的综合管理数据库，实现水利测绘科技档案管理计算机化、信息发布网络化。

二、水利工程测量技术

1、控制测量

控制测量技术时现代化水利水电工程测量技术的基础，也是前期测绘技术的基础现代化控制测量技术主要有三大方向，通俗来讲称为3S技术。首先是GPS技术，这一技术时现代化数字技术以及卫星遥感定位技术的综合产物，能够准确有效的对地点以及测绘方向做出正确判断，也称之为全球定位系统，能够全球、全面积、全层次、全空间的覆盖想要定位的地点，通过与数字化的精准结合，做出准确的方向定位，相比于传统的定点测量方式，这种定位系统更加快速更加便捷，覆盖方向更加全面。其次是GIS技术，这是地理信息采集技术，相比于传统的人工记录以及人工测量方式，GIS技术在多空间、多维度、多架构层次上给予被采集地理信息更加全面的分析以及统计，通过人工控制的方式，结合地理信息数据库以及电子信息采集系统，对被采集的地理信息进行综合分析，从结构上调整传统人工的不足。利用多媒体以及计算机几何模型，对当地的地理信息进行建模，从而掌握细节情况，分析后天不足，为精准测量进行铺垫。最后是RS技术，RS技术时GPS、GIS技术的综合补充，是一种用于补测、补绘的综合遥感技术，利用声波遥感技术、光学遥感技术、物理遥感技术等对GIS、GPS系统进行补充，补充的方式作为细节被纳入用数字化技術建立的模型当中，从而进行综合技术细节补充，完善建模模型以及技术理念。

2、水利控制测量及放样测量

使用测量用GPS或者双模卫星测量仪器，水利水电工程中对河道开挖边界，巷道中心线，坝址中心线，坝址基础边界进行较全面的控制性测量。随着卫星仪器的使用，从三角锁网、三边网、边角网、导线网等传统测量方式，已经逐渐被替代为GPS控制网、混合控制网等现代化控制测量技术。因为目前基站式GPS测量仪器的测量精度已经达到了厘米级别，且水利工程一般处于较为开阔的地带，附近鲜有高大建筑物或上空屏蔽建筑物，所以，GPS测量仪器对于整个水利控制测量工作能完全胜任。

而相比较平面坐标网，水利水电工程中的高程控制测量就显得更为重要。因为水利水电工程的河床高程和坝顶高程必须严格控制，否则会影响水渠导水性和水渠运行安全性，对于大型水库的建设，更是如果高程控制不合理，轻则会影响水电发电效率，给水轮机控制带来困难，重则会直接影响到大坝运行的安全。

因为RTK技术的广泛使用，在清理河道的过程中，以及在堤坝建设的过程中，我们会高密度的对整个工程进行基于质量控制的追踪式测量，通过若干控制点的反复测量，能得到施工过程的放样偏差，可以在第一时间与计算机内的设计模型和实际施工模型进行比对，从而制定应急措施，以确保整个施工过程均在高精度的状态下进行。

3、3S技术应用于水电站工程规划设计及管理

3S集成把GPS技术、遥感技术、地理信息技术融为一体，由GPS和RS向GIS输送海量的水电站测区地形，地貌等空间数据，由GIS进行水电站测区的空间分析、预测、决策，完成水电站工程规划设计及管理工作。

水电站工程规划需大量地形，地貌，水文，地质及社会经济等各方面信息，而RS和GPS的结合能够为水电站工程规划提供大量实时的数据信息，GIS可把RS和GPS所测绘得到的各种数据装进电脑，进行可视化的规划设计、管理、监测，如水电站工程的总体布局方案比选、论证、分析、评估，模拟水电站工程的环境、生态影响，也可进行水电站工程景观地规划、水电站工程环境及生态规划、水电站工程交通规划等。3S可用在库区空间形态、地形地貌地质构造、三维水流流动的展示，在此基础上，进行水电站工程选址、大坝及堤防，各水工建筑，水电站厂房的规划、设计、施工管理工作，例如水电站建设淹没范围，移民安置规划、农业灌溉用水渠道选线及环境影响评价、防洪规划、水电站工程抗震设计、金沙江河道管理、水电站工程物料贮运管理。

总之3S技术观测、分析、预测、决策的各种信息接入水电站勘测设计系统，工程测量信息系统，电站日常管理办公系统，加上实时三维GIS和虚拟现实技术就能形成“天地一体化”的大测绘系统。能实时为规划设计及管理部门提供海量信息，以便作出科学决策，因此3S集成具有实时采集、处理和更新数据的功能，是新地理信息时代的智慧测绘手段。

4、水下地形测量技术

传统的水下地形测量采用一般多以经纬仪、电磁波测距仪及标尺、标杆为主要工具，用断面法或极坐标法及交会法定位，用测深杆和测深锤来采集水深数据，这种方法存在作业效率低，误差大等诸多缺点，近来已经很少被采用。

近年来随着卫星定位技术的发展，DGPS，GPSRTK及CORS系统配合多波束测深仪进行水下地形测量得到了广泛的应用。DGPS（差分全球定位系统）是以某已知点作为基准点，基准点的GPS接收机连续接收卫星信号，并与已知点的位置进行比较，确定当时误差的伪距修正值，将这些修正值通过无线电台接收，用户接收机接收修正值来实时校正GPS信号，它具有全天侯、实时连续、高精度等特点。目前GPSRTK及CORS系统定位已达到厘米级的定位精度，并且能够做到实时无验潮测量。以上几种定位技术进行水下地形测量与岸上基准点交会法、极坐标法等定位技术相比，具有极大的优势，特别是较大面积的水下地形测量，可以大大缩短工作周期，减轻劳动强度。

结束语：

测绘新技术在水利工程中的应用，使传统水利工程测量技术发生全新的变革，全面应用到水电站地形测绘，施工放样，竣工测量。信息化测绘将在水电站勘测、施工、监测、管理方面全面应用。

参考文献：

[1]张海水.关于测量在水利水电工程建设中的重要性研究[J].中华民居（下旬刊），2013（36）：86-89.

[2]王文春，刘志明.可应用测量技术与数字化技术的结合[J].测绘通报，2014.