数字化测绘技术及其在水利工程中的应用研究

唐维阳 胡玉龙 叶瑞锋 张芸

摘  要：随着计算机技术的迅速发展，数字化技术也得到较快发展，并且在各个领域中得到广泛应用。测绘设备仪器经过多年的发展，在性能方面呈现数字化、智能化、定位精准的特点。数字化测绘技术在互联网时代产生，属于新型高科技技术，将数字化测绘技术应用于水利工程中，能够使测绘质量与测绘水平得到大大提高。本文论述了常见的数字化测绘技术，研究了该项技术的工程应用优越性，并且分析了具体的应用案例，为从事水利工程测量的施工人员以及相关领域的研究人员提供参考。

关键词：数字化测绘技术;水利工程;工程测量

中图分类号：TV221      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）09-0112-03

0  引  言

在水利工程、建筑工程以及交通工程勘察、施工的各个阶段，都有测量工作;在传统测量中，主要依赖人工对大量测量数据进行文本化的记录，这样一来，需要投入较多人力与物力，测量数据容易散失，而且往往出现数据混淆的情况，引发计算错误，最终造成错误的测量结果;在严重的情况下，将会对整个工程的设计、施工质量带来极大危害。

相对传统测图技术，数字化测图技术更加简便、更加精准;在充分利用数字化测图、数字化成图方法的基础上，发展了数字化测绘技术。在各类工程建设中，工程测量具有重要的地位，在工程测量中，数字化测绘技术具有全面性，是比较先进的技术，有着十分广泛的发展前景。数字化测绘技术提高了水利工程测量的准确度，并朝着自动化、智能化的方向发展。水利工程建设对经济发展具有关键性的作用，相关部门需要不断加大水利工程相关技术的研究力度，确保水利工程的建设质量。在水利工程测量中，由于数字化测绘技术具有操作简便、测量精确、准确度较高的特点，能够提高测量工作的精确度与准确度。

1  常见的数字化测绘技术

1.1  数字化原图技术

数字化原图技术是指在计算机中录入原有地图数据，然后以数字化的方式处理原图，形成数字化地图。在利用传统测绘技术中遇到的各类问题（比如，由于过多人工干预，人工记录测绘数据，人工计算结果不准确等问题），能够通过这种数字化的测绘技术有效地进行解决，给水利工程测量工作带来便利，妥善地避免由于测绘出现问题所引起的工程整体质量问题。

1.2  数字化成图技术

在测量工程中，针对水利工程项目的测量是十分重要的内容;通常情况下，水利工程测量工作在野外开展，采用传统测绘方法，耗费较多资源，比较难以得到相对理想的测绘效果。因此，在这种情况下，水利工程测量工作的实际需求就无法得到真正满足。在数字化成图技术中，方便对数据进行修改，利用现代化的数据管理工具，对测绘数据进行存储、管理都比较方便;利用网络安全防护技术，对测绘数据进行安全防护管理，对数据录入、修改等工作进行多次权限校验，确保数据的安全性与完整性。

1.3  GIS技术

GIS技术，即地理信息系统。该技术基于地理空间，分析地理模型，实时获取空间地理信息数据，并转化为地理图形，为设计提供一手资料。利用GIS技术，将测绘数据上传到数据库，设计人员根据测绘数据，构成GIS空间动态模型，能够比较方便地展示水利资源状况，结合当前实际状况，给出合理的水利工程设计方案。

1.4  GPS技术

GPS技术能够全天候地提供高效、高精度导航，对被测量对象的点、线、面，能够同时实现精准定位，并将数据转变为三维坐标。

GPS技术的使用过程如下：首先，选择一个GPS点，设置一些埋点和标签;其次，在埋点处进行GPS接收装置的安装，以确保每个埋点与大功率射频源之间的距离不小于50m，并且在周边15°范围内没有障碍物以确保稳定选择;最后，进行GPS的观测，并且可以通过GPS软件检索微观报告，进入静态相对定位模式并观察控制点。

2  数字化测绘技术的优势

数字化测绘技术是一种新的制图技术，具有很多优点，在工程测量中具有很高的价值和效益。该技术的优点使其广泛应用于许多领域，大大提高了工程测量的自动化和精度。该技术的主要优点包含以下几点：

（1）在数据存储方面，數字化测绘技术具有很强的优势，其数据存储相对容易，数据能够很方便地进行存储，大大降低了数字产品信息变形的可能性，尽可能减少重复测量情况的发生，节省工程测量成本;同时，该技术可以更有效地保存信息并实时处理信息，以及时满足多种类型客户的特定需求。

（2）测量结果更准确。数字化测绘技术具有很高的精度。与传统的测量技术进行对比，该技术可以提高地图制图的精度，因此在水利工程测量过程中使用该技术，能够使错误测量的概率降低，采集得到的测量数据的准确度和精确度都比较高;同时，采用数字化测绘技术，给测量工作带来较大便利，可以自动存储数据，缩短了测量过程占用的时间，一方面提高了测量质量，另一方面也提高了测量效率。

（3）数字化测绘技术可以更清晰、更直观地显示测量结果。数字软件和计算机软件可用于测量工程测量的地形并绘制模型，以便相关人员可以更直观地查看项目现场的地形。

（4）采用数字化测绘技术，能够得到属性信息更加丰富的图形。在实际工程测量过程中，采用数字化测绘技术，能够精确确定地图绘制的位置信息，并在地图绘制过程中合理使用各种符号，达到绘制地图地形的目的;数字测绘技术的使用，能够使得地形属性信息等更加明确，因此能够降低水利工程测量的难度，减轻测量工作的工作量，提高效率。

3  数字化测绘技术在水利测量中的应用

数字化测绘技术由于其特有的优势，在很多领域内的应用都取得了一定的进展，主要包括数字化成图技术、RTK测量技术、GIS技术、地图数字化技术等，在水利测量工程方面取得了非常不错的成绩。

3.1  数字化成图技术在水利测量中的应用

水利工程绘图对准确度要求很高，在某些情况下，地图的比例尺不能满足要求，因此需要寻求一种更好的解决方式，而数字化成图技术能很好地满足这一需求，利用该技术能够绘制出准确度较高的图。而且，数字化成图技术在水利测量工程中的应用，成本低，设备少，所以，应用数字化测绘技术，提高了实际工作中的测绘效率，降低测绘了成本。在水利工程测量中，需要更加严谨，以确保人民的财产不受到侵害，因此需要对测量数据进行分析和研究，排除干扰数据，提高测量数据的正确性。

3.2  RTK测量技术在水利测量中的应用

目前，RTK测量技术的应用最广泛，支持进行实时测量，在水利工程测量中的应用主要包含以下几个方面：

（1）高程测量。高程测量是水利工程测量的基础工作，RTK测量技术的使用，使得能够依据实际环境，针对每个测量点的高程，进行合理地测量。

（2）渠道管线测量。渠道管线测量是水利工程的重要组成部分，使用传统技术对其进行测量存在一定的困难，主要是因为渠道管线长度大、分布范围广，因此引入了RTK测量技术，利用该技术，对渠道管线能够进行相当精确的测量，以满足水利工程的要求。

（3）水利工程变形情况测量。水利工程在施工过程中或者施工结束后，存在发生变形的可能，对这些变形情况的测量，传统测量技术存在一定的难度，而RTK技术的应用，使得对变形区域进行精准测量成了可能，从而根据测量到的变形数据，研究出合适的解决方案。

在水利工程的施工过程中，使用RTK测量技术在户外进行作业时，以下两个要点需要特别注意：

（1）测量点的合理选择。为了使得测量数据更为精准，应尽量选择与高压线的距离较远、避开无线电发射源，并且视野开阔的区域，如果已存在测量点，则应该使用原有的测量点，并且需要对测量数据进行校核。

（2）测量计划的合理制定。制定测量计划前，必须对水利工程进行实际的考察，根据实际情况，制定出一个合理有效的测量计划。

3.3  GIS技术在水利测量中的应用

为了获得精准度较高的关于水利工程的空间信息的地理图形，应该采用GIS技术，并将其运用到水利工程测量中。在实际的工程应用中，首先需要建立存储数据的数据库，用来保存和水利工程相关的数据;然后在这些已有数据的基础上，运用GIS技术，绘制水利工程的分布图，进而制定出水利工程的GIS空间动态模型;最后对模型数据进行分析研究，获取精准度较高的地理图形，确保水利工程建设工作能够顺利地开展。

3.4  地图数字化技术在水利测量中的应用

地图数字化技术在水利工程测量中的应用是指利用计算机制图技术和相关设备对所获得的水利工程测量的原始图形进行数字化，以便快速获得数字地图。地图数字化技术通常在时间紧迫的时候使用，并且原始图中存在大量需要修改的问题。在处理水利工程的地形图时，通常使用扫描仪和数字软件。由于地图数字化技术是原始地形图的处理和再处理，可能会丢失地图上的一些信息，这样一来，从某种程度上将影响后续工作。因此，在地图数字化之后，应该进行必要的野外工作以减少地图地形信息的丟失。

4  结  论

当前，科技进步很快，每年都会涌现出很多新技术。新技术的出现，使得数字化测绘技术也在不断地发展完善，因此，数字化测绘技术在水利工程方面的应用将会是必然趋势。数字化测绘技术融合了多种技术，比如测量技术、GIS技术、数字化成图技术等，将该技术应用于水利工程，不仅能够降低工程测量的工作量，更为重要的是提高了工程测量中的数据质量，保障了测量工程的质量，提高工作效率。数字化测绘技术应用于水利工程测量工作，使得数字化测绘技术的优越性得到了最大限度的发挥，使得工程质量得到保障，对我国水利工程测量工作产生了很大的影响，为其以后的发展奠定了基础。

参考文献：

[1] 崔亦芳，丁双林，施攀，等.三维激光扫描技术在水利工程地形测绘中的应用 [J].北京测绘，2015（2）：89-92.

[2] 万会明，危来龙，吴定邦.CORS技术在水利工程测量中的应用 [J].江西水利科技，2010，36（1）：45-47+50.

[3] 邓登.GIS技术和数字化测绘技术的发展及其在工程测量中的应用 [J].数字技术与应用，2014（2）：110.

[4] 陈启涛.基于水利工程测量工作探究数字化测绘技术的运用 [J].电子测试，2018（4）：123-124.

[5] 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.

[6] 张启福，孙现申.三维激光扫描仪测量方法与前景展望 [J].北京测绘，2011（1）：39-42.

[7] 罗才清，何锦.数字化测绘技术在工程测量中的应用 [J].科技创新与应用，2015（5）：194.

[8] 刘耀泉.数字化测绘技术在水利工程测量中的应用分析 [J].黑龙江水利科技，2015，43（3）：16-18.

作者简介：唐维阳（1989-），男，汉族，江苏扬州人，技术支持，助理工程师，本科，研究方向：测绘和地理信息;胡玉龙（1987-），男，汉族，江苏南京人，生产经理，工程师，本科，研究方向：测绘和地理信息;叶瑞锋（1985-），男，汉族，江苏泰兴人，副生产经理，工程师，硕士研究生，研究方向：测绘和地理信息;张芸（1992-），女，汉族，江苏泰州人，资料整编员，助理工程师，本科，研究方向：测绘和地理信息。