浅谈现代测绘技术在河道管理中的应用

一、测绘概况

随着我国社会经济和综合国力的不断提升，各领域都在围绕可持续发展、高质量发展的思路全面推进工作。作为河道管理部门，只有推进河道建设，加强河道工程监测运行变化，确保工程安全才能为社会发展提供根本保障。而测绘作为项目规划、设计、建设、管理等一系列环节中的先行工作，必须确保及时、高效、精准、详实。为此及时了解新型测绘设备，掌握现代测绘技术，才能更好地为实现河道管理现代化和确保防洪安全充分发挥作用。本文围绕现代测绘设备、测绘技术在河道管理领域中的具体运用进行了探讨。

二、新型测绘设备、现代测绘技术在河道管理中的具体应用

1.GPS结合测深仪在河道断面、地形以及险工险段测量中的应用

GPS技术是一种以卫星为基础进行无线电导航的定位技术，具有作业效率高、定位精度高、自动化集成度高、操作简单方便等优点。测深仪利用声波反射的信息测量水深，是现代水上测量不可缺少的测量仪器。

现阶段河道测量多采用GPSRTK配合测深仪的作业模式，通过对所测河道的任务划分，岸上部分使用GPS-RTK进行地形测量；水下则采用GPS-RTK配合测深仪测量水深数据并定位。作业环境好的可用无人船实施。若遇GPS信号弱时，则用全站仪配合。通过数据的采集、存储、自动处理可及时获取水深数值或者河床高程。在进行水下测量时，现场的作业人员会根据不同的比例尺要求和地形地貌的复杂程度确定断面间距或水深点采集的密度，以此来满足任务需求。

将测量采集的数据用专业制图软件绘制成图，并将图上相应地貌、地况、植被、地物等标注清楚。对于不同年份的测绘成果套绘时，注意图层、比例保持一致。套绘后通过比较，对河道变化以及崩岸险工险段进行分析。

2.精密水准仪在堤防、水闸垂直位移测量中的应用

精密水准仪一般是指精度高于±1mm/km水准仪，在堤防、水闸等水工建筑物位移测量中应用广泛。

垂直位移监测是一个周期性、持续性的常态监测过程。通过精密水准仪监测数据比较和分析，掌握相邻或相近年份的运行状态和变化情况，为加固除险和确保安全提供基础服务。

堤防、水闸的垂直位移监测一般采用二等水准测量要求。做到四个固定：固定的测量人员，固定的测绘仪器，固定的测量路线，固定的测量环境。通过严格的精密测量，将测得的数据用专业平差软件处理，与往期的测量成果对比分析，并绘制对比分析折线图或柱状图，以如实反应相邻或相近观测周期内各测点的变化情况。

3.GIS测量技术在河道演变分析中的测量应用

GIS是地理信息系统，是一种基于计算机的工具。它可以对在地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析，并通过相关分析进行具体应用。

GIS测绘技术的应用，通过数据采集、整理、管理、分析和应用系统的紧密联系，在水利行业以及河道工程管理中有着广泛的应用。GIS利用DEM模型数据能及时有效计算出两个冲淤监测断面间的冲淤量。

4.三维激光扫描仪在河道、堤防巡查、监测领域的应用

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。利用3S、三维激光扫描、通信、网络等先进技术，建立一套基于三维地物地貌的工程维护管理系统，实时掌握和了解目标物状。

将三维激光扫描仪通过机载或车载移动，在巡查、监测河道和堤防过程中，根据需要的分辨率、精度、扫描速度，对堤防及其周边目标物进行扫描，通过三维激光扫描仪组件采集数据并传输，以获取堤防及其两侧目标表面的点云数据。多站位扫描数据转换到同一坐标下，最后通过对点云数据处理，生成网格建立数字化模型。将直接采集的真实目标数据，转换为目标实景，以真实地再现防浪林、涵闸、险工险段、控导工程、跨河建筑物以及违章设施的实时原貌。

通过扫描、处理、建模形成地形及附属物实景，不仅对河道、堤防及管理范围内变化情况实时管控，同时也起到对各工程要素、属性信息可视化查询的作用。另外，通过实景计算还可以根据需要对工程进行精确量测，为河道工程建设管理提供全面及时准确的信息服务和技术支撑。

5.无人机智能巡查技术在河道管理中的应用

小型无人机是一种灵活的空中高速运动平台，通过搭载不同的电子设备或智能系统，能够采集人们所需的各种数据以实现人们对影像、高程、测图及建模建库等的需求。

以往通过车、船巡河的传统方法，不仅速度慢，而且有盲区。随着科技产品和科学技术的不断进步，无人机搭载红外摄像及传感系统，拍摄目标靶船及涉河违章等，利用无人机平台上的红外图像传感器来获取水上目标的红外图像，通过目标识别系统实现对目标进行有效探测和识别，然后将获取的靶船或涉河违章、违法采砂等现场图像实时传送给监控中心管理员，以便及时作出反应，快速制止违法违章，确保河道工程安全完整。

此外，无人机技术的测绘遥感系统，还可应用在日常巡查、汛期巡查、管理区大比例航空影像采集以及“一河一档”现代化管理数据采集等。

6.多波束测深仪及侧扫声呐在河道地形、地貌探测中的应用

多波束测深仪可同时获得几十个乃至上百个水深值，实现了水深测量由点到面、由单一的水深值到水下地形的跨越。与单波束测深仪相比，有速度快、精度高、范围大、效率高的优点。实现了水底地貌图的实时可绘，甚至发展到立体测深和自动成图的跨越。对河道地形图、险工险段测量以及信息化数据采集等方面有着极其重要的意义。

侧扫声呐技术是一种新型测绘技术，可对水底地貌及水下物体轮廓和物体介质进行探测。通过数据处理自动形成无缝成图，完成较高分辨率的二维水底地貌彩图。可对河底介质进行探测，在水下工程施工验收，特别是崩岸处理后的水下实况提供可视的、有说服力的直观资料。

三、结语

现代测绘技术彻底改变了传统测绘方法，其应用领域更加广泛。不仅在河道工程的规划、设计、施工、验收等环节做好数据支撑和基础工作，而且将更广泛地应用于河道堤防监测、水政执法巡查以及工程常态化、现代化等。现代测绘技术将越来越多地在河道管理中得到广泛应用，并将为工程管理现代化、调度科学化、数字信息化、运用智能化做出更大的贡献