数字化测绘技术在水利工程测量中的应用研究

刘怡清

摘 要：当前，依托于计算机技术与网络技术的数字化技术在各应用领域中均有所普及，数字化、智能化的设备仪器变得愈加重量轻、体积小，同时其定位也愈加准确，基于这样的优势与特色，水利工程尝试将其应用到水利工程的测量值中，以实现测绘自动化的发展目标。本文试对数字化测绘技术于水利工程测量之中的应用状况进行分析与研究。

关键词：数字化测绘技术；水利工程；工程测量；应用效果

中图分类号：TV211 文献标识码：A

既往对交通项目、建筑工程、水利工程的测量，主要使用传统测量技术，这种测量工作需要耗费大量的物力与人力，记录数据需要使用大量的文本，不仅很容易散失，更容易出现数据混淆，导致计算出错，影响测量的最终结果。而在进入21世纪后，测量技术随着网络技术的发展愈加的智能化和多样化，水利工程测量甚至在近些年来呈现出数字化的发展趋势。目前，我国水利工程所使用的数字化测量技术主要有网络通信数字化测量技术、全球定位系统数字化测量技术以及地理信息技术数字化测量技术，这些技术均有非常广泛的应用范围，即将其用于水利工程测量，将会大大提高测绘质量与测绘水平。

一、优势特色

（一）测绘精度高

相较于传统测绘技术所使用的手绘成图方式，数字化的测绘技术可以借助计算机软件获得精度较高的成图，测绘人员进行在外作业时可以借助工作站对水利工程进行区域性测量，减少了大范围区域性测量对人员数量的需求，其数据收集是24小时不间断的，这大大减轻了测量人员的工作量。事实上，当前许多测绘站都可以收集水利工程的三维坐标，数据收集后可以自动存储在计算机中，再经过互联网将汇集而来的数据传输到研究所中进行分析，如此可以使在外测量作业完成得更加高效。

（二）智能化加工

相较于传统的手工绘图方式，数字化的测绘技术更具有現代化特色，可以借助计算机及其配套软件对测量所得的各种要素与数据进行智能化的加工，经过加工的数据可以转换成各种各样的图件产品，用以满足测量人员对数据所产生的各种应用性需求。

（三）数据反馈直观化

相较于传统的纯数据式信息反馈，数字化的现代测绘技术在数据反馈上更加直观，只需要利用多媒体技术便可以展现出测绘对象的具体影像，测量人员可以做到对被测量对象的全面了解，而不必像使用传统测绘技术那样还需要对数据进行分析与多重加工才能获得勉强可以利用的结果。

（四）保管安全

数字化产品的一大特点就是保管，其特殊的保存介质可以避免外力带来的损伤与变形问题，测量人员可以重复使用数字化产品。而传统数据多以纸质形式保存，易发生重复或变形等问题，使用次数过多会出现损伤，无法多次重复使用。

二、具体应用

（一）数字化原图技术

利用这种技术可以将大比例尺的原图通过矢量图扫描仪录入到电脑中，再借助数字化软件将测量所得的数据进行处理，转化为数字地形图，在短时间内得到准确性较高的结果图。需要注意的是，就精确度而言，数字化测绘的原图与结果图二者之间存在一定联系，水利测量过程中不可避免地会产生 一定程度的误差，最终获得的结果图与原图之间也存在着一定差异，借助数字化测绘技术生成的相关图纸致使在反映各种地形地貌时缺乏足够的现势性，若要获得更加精确的结果，需要对水利工程进行实地补测，或对测量结果进行修改。

（二）数字化成图技术

并不是所有地区都具有大比例尺的地图，在为这类区域进行水利工程测量时，应启动“内外一体化”的业务模式，使用数字化成图技术来提升水利工程测量精确性。在应用了这种技术之后，不仅工程测量工作的效率可以得到明显的提高，成本支出也会明显减少。事实上，数字化成图技术所需的依仗很少，只需要使用少量辅助型设备即可有效提高测量准确性，但若要获得更好的测量效果，则应加强技术分析研究工作，避免人为因素给测量结果带来的影响，否则若是频繁出现失误，将有可能引发严重的事故。

（三）GPS技术

GPS技术是由GPRS连接和监听模块、数据处理模块、GPS数据处理模块、GPS数据接收模块、以及GPRS信息处理模块这5部分组成，地面控制系统（如图1所示）、用户设备系统以及空间星座系统是其3个子系统，可以全天候地发挥出高效、高精度导航。将这种技术应用到水利工程测量中，可以同时定位被测量对象的点、线、面，随后借助处理模块将数据转变为三维坐标。GPS技术具有高精度的优势，一个基线<50km的水利工程，其定位精度也能达到1×10-6；若是基线长度增加，定位精度也会随之提高。

该技术的应用流程为：首先进行GPS选点，设置若干个埋设点并标号；随后在埋设点安装GPS接收设备，确保各埋设点与大功率无线电发射源之间的距离不小于50m，并且周边15°范围内不存在障碍物，以确保选点稳定。之后可以进行GPS观测，借助GPS软件检索微型报表，进入静态相对定位模式，观测控制点。

（四）GIS技术

地理信息系统，即GIS技术，其基于地理空间对地理模型进行分析，实时获得各种空间地理信息，并将数据转化为具体的地理图形，以供设计人员使用。测量人员在使用GIS技术进行水利工程测量时，应将收集到的信息纳入到数据库中，以便于设计人员检索与浏览空间数据，形成GIS的空间动态模型，对水力资源一目了然，进而为水利工程设计出合理的河道保洁切入点、灌溉设施，等等。

以闻名世界的三峡大坝水利工程为例，其除了承担着防洪、灌溉、发电等重要作用，水利工程周边土地的利用也是非常重要的一方面，原有的土地利用状况在三峡工程完成后出现了明显的变化，需要利用GIS技术来进行测绘。首先，应该使用GIS系统来取三峡库区的地理信息，如：库区总面积在6.3×104km2左右，其中90%以上为山地或丘陵，河谷平地等可耕作面积不足5%，但是当地人口一直呈缓慢增长状态，人均耕地桑不足0.09公顷，为了可持续发展的目标，必须要加大对该区域土地的利用。随后，要使用GIS系统来选择数据，如：热量、水分、土壤、土地类型、人口、社会经济活动等因素，将其结合并作出进一步分析。之后，应该基于信息员特征，将该区域土地利用特点作为主要指标，将不同类型的土地标注在图像上，并在文件中做好相应的图像解译标志，使设计人员可以清晰将可利用土地与不可利用土地区分开，在可利用土地上，GIS系统还能基于数据库中的信息将一般地物、地物生长特点等信息标注在地形图上，这样在进行水利工程的后续建设时可以结合实际情况对可用土地进行规避，以提高土地的利用率。

结语

水利工程建设之前需要对所在地区的地质水文条件进行勘测，传统人工测绘方式精确度不高且消耗较大，测量人员可以使用GIS、GPRS等数字化测绘技术进行测量，精确度与测量工作效率更高。

参考文献

[1]胡胜洪.探讨数字化测绘技术在水利工程测量中的应用[J].低碳世界，2016（34） ：111-112.

[2]刘景启.数字化测绘技术在水利工程测量中的应用研究[J].科技创新导报，2016（9） ：30-31.

[3]江振，周雅雯.数字化测绘技术在工程测量中的应用研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2012，28（15）：78-79.