基于水利工程测绘技术的分析探讨

刘德正

【摘 要】现如今，测绘技术广泛应用于我国水利工程，并促进我国水利工程规模的扩大和发展，对现代农业以及城市经济的发展产生了巨大的推进作用。随着测绘新技术在水利工程中的广泛应用，不仅在一定程度上极大的降低了测绘工作人员繁重的工作量，而且有效的降低了建造水利工程的成本。

【关键词】水利工程；测绘技术

引 言

将测绘技术应用到水利工程中，可以有效的提高水利工程设计、施工及运营的质量，有效的控制造价成本，所以测绘技术的先进与否，则直接影响着水利工程的健康发展。因此需要加强对测绘技术在水利工程应用中的研究，从而有效的提高测绘质量，使测绘工作人员的工作量得以降低，推动水利工程得以健康、持续的发展，使其社会效益和经济效益得以实现。

一、测绘技术的主要内容

遥感技术、全球定位系统、全自动绘图系统以及地理信息系统是当今测绘技术的四大新技术，这四大新技术在水利工程的测绘工作中得到了极大的应用和推广。所谓遥感技术，是指通过使用非接触式的传感器，来获取所测量目标的影像资料，从而得到关于所测目标的形状、位置、大小以及性质等数据和信息。全球定位系统则准确的测算出测绘点的三维坐标值，并不受时间和地点的限制。全自动绘图系统，可以在极短的时间内，完成航测成图，因此对于提高勘测工作的效率具有非常重要的意义。地理信息系统是指通过利用计算机软件和硬件来进行数据的反分析和处理，它可以对输入的空间信息进行输入、存储，并通过查询、分析以及运算等过程对输入的包涵空间内涵的信息进行处理和表达。

二、全球定位系统、地理信息系统、遥感技术的集成

全球定位系统可以实时、快速的对测绘点的三维坐标值进行计算，从而准确的确定所测目标的空间位置；遥感技术则可以对地表物体及其周围的环境进行快速的感知，确定其几何与物理信息，并实时反映其动态的变化。地理信息系统可以快速的实现对多种来源时空数据进行快速的综合计算和分析，并将分析结果表达出来。

“3S”集成技术的出现和应用，可以将测绘技术中的三大新技术完美的结合起来，从而通过感知、传输、计算、分析等一系列快速反映的过程，呈现出地球表面的时空模型。这一技术不仅可以对地面物体及其环境的几何和物理信息进行非接触式的感知，而且可以快速的给出测绘点的空间位置，并最终可以通过应用平台对模型进行更加综合的分析和处理，从而满足不同应用者对这一集成技术的多种不同的使用要求。

三、现代测绘技术在水利工程中的应用

由于现代农业的快速发展，使水利工程的规模得以不断的扩大。水利工程具有工期长、任务重的特点，所以需要在较短时间内提供大量的数据，这就对测绘技术提出了更高的要求，仅仅依靠传统的测绘作业模式是满足不了水利工程对数据的需求，所以需要利用现代化的测绘技术来为水利工程提供良好的服务。

1、 在大型水利工程中的应用

在南水北调、三峡水利枢纽等大型的水利工程建设中，现代测绘技术深入到各个阶段。勘测施工的坐标框架即控制网的建立，已由GPS 定位代替传统的三角测量。目前除大范围（400 平方千米以上）控制测量以外，GPS 定位从静态定位后处理向实时动态定位方向发展。从单纯的精密定位处理向建立特定勘测施工坐标系方向发展。勘测阶段已完全采用全数字摄影测量技术和野外数字测图技术获得数字地形图。目前，勘测技术开始向机载激光测量和CCD 航摄集成技术过渡，以获取真三维数字地图。利用数字地形图可以实现三维虚拟现实，在三维可视化可量测景观上呈现多种工程设计方案，实现各种工程设计仿真，并及时计算出相应的土石方工程量，做出该区域环境评估，以提供最优化设计方案。

在水利工程施工建设和现场管理中，采取了大量的现代数字测绘手段。目前除大量采用全站仪进行施工放样、土石方验收，采用数字水准仪测定挖填深度、测量坡度外，还有三维近地激光影像扫描、GPS -RTK 实时测图与工程放样、航空摄影和卫星摄影测量等方法可进行实时的工程进度管理，还可以辅以移动通信和网络通信等手段，实现远程实时监控。在山体开挖、隧道开凿等危险施工中，智能全站仪或GPS 与GIS 集成技术可实现工程机械的自动化运行和工程安全及质量监控。智能全站仪可以控制机械掘进（隧道）的位置和方向，GPS 可以实时定出施工车辆的位置和姿态，可实现现场土方自动挖掘控制和工程量精密计算，从而实现开挖和掘进的自动化。

2、在防灾减灾救灾中的应用

利用“3S”技术不仅可以实现对江、河、湖等水位的监测工作，

同时可以提前进行灾情的预报，从而为防灾和抗灾提供准确的信息。而且利用遥感技术还可以实现对水下资源的监测，从而有效的对水污染情况进行监测，以便于采取及时的治理措施。目前在我国已建立了灾情预报系统，对于防灾和救灾将起到积极的作用。

3、 在变形监测中的应用

在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。如采用GPS、智能全站仪（测量机器人）和数字垂线仪等技术（ 它们都具有全自动、全天候、无人值守的特点），综合其他工业传感器，可实现全自动、无人或少人值守的工程运行方式。又如，利用三维激光影像扫描仪，可以对监测对象（大坝、桥梁）进行全方位的监测，几秒钟内对整体几百万个扫描数据进行毫米级分析，可以随时准确了解观测对象整体模型变形情况。

4、 RS 技术在水利工程勘测中的应用

当前在编制地形图、像片图和专用图过程中都会利用遥感技术，能用遥感技术可以有效的对水利工程的流域进行规划，而且在无人烟的地方也能利用遥感像片提供信息，从而有效的减少了野外工作人员的工作强度，可以在短时間内快速成图。

四、测绘技术面临的难题与处理对策

1、实时性

实时性的最后目的还是必要增加网络（网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的）的应用，无论是有线的大概无线的。现在，经过TCP - COM 已经可以实现远距离的RTK 作业，在办事器上可以查看数据的传输、流通，可是内业电脑直接获得测量数据还有一定的难题，只能后处理。

2、水下数据获取

现在没有一种单一设备大概技术可以实现水下技术，可是可以经过相关系列的一起组合进行数据采集，比如RTK +测深仪等。应用GPS 进行水下地形测量的步调：运用GPS 和导航软件对测量船进行定位，并指导测量船在指定测量断面上航行，导航软件每隔一个时间段自动纪录水深数据，并进行验证潮位输出，联合RTK 所测量的平面坐标。从而实现相比水下地形的测量任务。

3、地下数据获取

如修建地下建筑物如隧洞等。洞内平面控制测量在未贯通前都是支导线，其计算方法可参照导线计算。首先要根据洞室相向或单向开挖长度及设计贯通精度要求，对洞内导线进行设计，估算预期的误差、确定导线施测的等级，以包管洞室开挖轴线的正确，即贯通精度，更为合理、经济的选择测量设备及测量方案。

五、结语

随着我国经济取得的快速发展，近几年来，我国更重视于国防的建设，而测绘技术是国防建设的一项基础性工作，所以加强测绘技术水平具有十分重要的意义，其不仅对宏观调控具有较好的改善作用，同时也可以有效的对区域的发展进行协调，对于我国新时期和谐社会的建设具有极其重要的推动作用。

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