论水电工程测量技术发展

李传文

【摘要】水利水电工程测量是一门内容丰富、专业性较强的工程测量分支学科，它直接为水利水电工程建设服务，根据工程建设程序可分为规划设计阶段的测量工作、施工兴建阶段的测量工作以及运营管理阶段的测量工作等三个方面。随着现代科技技术的迅速发展，水利水电工程测量技术发展势头良好，可为我国的经济建设做出重大贡献。本文主要介绍水利水电工程中几种常见的测量技术的发展概况，以供同仁参考。

【关键词】水利水电；工程测量；测量技术

近年来，随着我国经济建设的快速发展，基础设施建设进程显著加快，同样，水利水电工程建设的数量也增长迅速。同上个世纪相比，我国水利水电测量技术在测绘技术、测量仪器的研究与应用以及卫星定位技术、数字测量上的水平也大幅提高。了解以及掌握水利水电工程技术的发展以及目前水利水电测量技术的发展将有助于促进我国水利水电工程不断登上新台阶。

一、水利水电工程的发展及重要性

二十世纪八十年代以來，电子经纬仪、电子全站仪、光电测距仪、激光准直仪、数字水准仪、激光扫平仪等仪器在水利水电工程中的应用，为工程测量面向自动化、现代化、数字化方向的发展创造了极其有利的条件。近十年来，水利水电系统相继引进了一些高精确度的数字化测图系统和地面测量仪器，如，全站仪、电磁被距测仪以及自动水准仪等等，它们在水利水电工程的建设中发挥了巨大作用，并逐渐改变了传统的测量方式。水利水电工程测量工作是贯穿于水利水电工程建设全过程的基本工作，它对技术性和实践性的要求很高。通过测量工作，对各种地貌和地物的形状、位置和大小等几何信息进行数据采集，这些数据将决定水利水电工程设计的建筑物以及设备的大小、形状和位置。因此，水利水电测量技术在水利水电工程建设的地位举足轻重，其数据准确性决定着水利水电工程的成功与失败。

二、控制测量技术

控制测量是一切水利水电工程测量工作的基础。传统的测量技术已经难以满足水利水电工程建设与发展的需要，因此，更新控制测量技术势在必行。近几年来，控制测量技术逐渐形成以“GPS等空间技术为主、传统测绘技术为辅”的新的测量模式，这种模式优势鲜明：工作效率高、测量迅速、准确性强。

水利水电工程测量按服务内容和水利水电工程阶段可分为专用控制网和测图控制网两大类型，包含高程控制测量技术和平面控制测量技术。传统的平面控制网主要采用电磁波测距导线和三角网建立，随着GPS 卫星定位技术在水利水电工程中的应用，弥补了常规平面控制测量的局限性，同时体现出了极大的优越性。因而，目前，我国已经

形成了以GPS 卫星定位技术为主、传统的控制测量为辅的边角网、导线网等灵活多样的现代平面控制测量技术。在实际工作中，施工测量控制网也主要采用混合网或边角网。

在高程控制测量技术上，其发展主要体现在：一是高程控制改变了原来单一依靠几何水准测量测量的局面，现在可以采用测距三角高程、几何水准以及卫星定位拟合水准等多样化的测量技术；二是高程控制测量技术现在使用的测量仪器为数字水准仪。以往的光学水准仪需要人工读数，不仅操作复杂而且容易出现人为差错。数字水准仪具有操作简便、精度高、测量速度快、可实现内外一体化等优点。从人工读数发展到自动读数、自动记录可以说是水利水电观测方法上的一次革命。目前，高程控制的研究主要在大地水准面的精化方面。相信经过不断的发展，GPS 高程能够达到更高的精度，更好的为水利水电工程服务。

三、数字地形测绘技术

伴随着计算机技术的普及，数字地形测绘技术应运而生。这种方法可以实现自动测绘成图，同时对GIS 前端所收集的数据进行更新。数字地形测绘技术主要包含数字测记模式、电子平板模式和数字摄影测量模式三种。其中数字测记模式一般由电子手簿、全站仪、草图、绘图软件等部分组成。这一模式的缺点是需要测量的点号可能跟草图点号不一致、测量作业不够直观、对现场工作人员的专业水平要求较高、容易出现地物的纰漏等。电子平板模式一般由全站仪、电子平板和绘图软件组成。这一模式不容易出现纰漏，可以模拟传统的白纸进行成图，同时也不需要编制代码进行作业。但是，电子平板模式的缺点主要表现在电子平板的电池使用寿命不长，仅有三小时，稳定性也较差，而且由于体积笨重，仅仅适于对一些平坦的地区进行测量，对于一些自然环境较差的地区则不适合使用电子平板系统。数字摄影测量模式主要由掌上测图系统、全站仪和地形图内绘图软件三种。数字摄影测量模式克服了电子平板模式的缺点，充分发挥了电子手簿、掌上平板和笔记本电脑的优点，人性化的设计，可视化的界面，携带方便，操作简单，环境适应性强。因而，这种模式在目前使用范围最广，是较为理想的野外测绘数据采集的工具。

四、水下地形测绘技术

过去，对水下的地形进行测绘主要依靠测距仪、标杆和经纬仪等工具，然后通过交会法和断面法的运用进行定位，接着运用测深锤和测深杆进行水下数据采集。这种方法不仅产生的误差较大，而且作业效率极低，近几年很少再被用于实际测量。随着卫星定位技术的发展，连续运行卫星定位服务综合系统（CORS）和差分全球定位系统（DGPS）在多波束探测仪的大力配合下，水下地形测量已经得到了高效的发展。差分全球定位系统以某一个已知点当做基准点，位于基准点之间的GPS 接收机根据连续接收的卫星发射出来的各种信号，跟已知点所处的位置进行比较，明确误差，并进行修正，然后，将这些修正值运用无线电台接收，各用户根据接收机接受来的修正值对GPS 信号进行实时的校正。当前的差分全球定位系统的定位精度能够达到厘米级，具有实时、连续和高精度的优点。

五、结语

总之，国内的水利水电工程测量技术正在突飞猛进的发展着，为我国的国民经济建设做出了很大的贡献。近年来，国家对水利水电测量技术的投入也越来越多，为了更好的满足水利水电工程建设的实际需要，未来的测量技术势必会不断更新，将朝着数字化、电子化等的方向大力发展。本文通过对水利水电控制测量技术的重要性及发展历史以及多种测绘技术的描述，简要介绍了我国现阶段的水利水电测量控制技术。

参考文献：

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[2] 周国华. 水利水电工程测量技术发展综述[J]. 大科技，2013（1）

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