创新驱动 现代化水文测绘迈新步
2023-09-15陈园青
陈园青
2016年以来,黄河水文勘察测绘局(以下简称勘察测绘局)紧紧围绕黄委、黄委水文局党组决策部署,以创新发展理念为引领,找准抓手,重点发力,通过全体职工的不懈努力,全面推进了黄河水文测报能力提升工作。
发起无人测量变革
过去,传统水深测量常用的测深杆和测深锤等工具已经无法满足现代化水文发展要求。在现代化水文测绘建设不断探索完善的过程中,勘察测绘局通过引进新设备和自主研发软件等手段促使测量发生质的改变,实现了由人工测量到无人测量的转型。
2018年以来,勘察测绘局引进无人测量船,经过几年技术更新迭代,目前能够满足河道测验数据精度要求,在提高测验工作效率,降低水上人工作业风险方面取得了巨大成效。勘察测绘局在2021年汛后统测首次试用无人测量船,实现水上无人测绘“零突破”。2022年汛前统测中,正式全面推广应用无人测量船,取得显著成效。2023年汛前统测中,首次将机载激光雷达应用于河道测验中,配合4个无人船测量小组进行嫩滩等较为困难地区的地形数据采集,实现无人测量船和无人机载激光雷达在河道测验的完美结合。
宽领域、多层次、立体化完善无人机测量系统,勘察测绘局紧盯测绘行业转型升级,成立无人机航测专业团队,多次组织开展无人机航测技术学习培训,在实战演练中提高新技术应用水平,完成黄河水文应急演练、小浪底库区地形应急测验、西部重要湖泊测量等工作,显著提升了应急测验、快速获取测区地形能力。
“随着社会发展步入新时代,卫星遥感、无人机航空摄影、激光雷达、移动测量等测绘技术与云计算、物联网、大数据、信息与通信技术(ICT)、人工智能(AI)等新兴技术深度融合,数据的更新和协同会变得更加快捷,这也将有效带动黄河水文测绘转型升级,促进黄河水文测绘高质量发展。”勘察测绘局局长胡著翱对黄河水文测绘事业发展提出了技术与设备同步提升的要求。
擘画智慧水文蓝图
黄委水文局党组将“河湖测量技术”列为黄河水文六大核心技术之一,为勘察测绘局提供了党建引领下的业务发展平台。勘察测绘局集中专业人才资源,2022年由黄委水文局批复成立“水文空间信息测绘”拔尖创新团队,内部设置软件研发中心,开启了创新驱动的新起点。经过技术攻关,勘察测绘局目前已经形成三项核心技术,分别为黄河水文河湖测量系统、水文空间地理信息二三维展示系统、无人测量船表面流速测量算法模型。
黄河水文河湖测量系统通过蓝牙链接GNSS与测深仪,实时同步生成淤积测验成果,能够满足滩地、水下一体化数据采集要求,实现外业数据采集的全数字化、无纸化,改变了传统测验模式,提升了数据采集效率,提高了测验成果质量,解决了生产一线困境,经不断完善,已应用于河道淤积断面统一性测验。
水文空间地理信息二三维展示系统是从底层开发代码库和模型库,形成二三维一体化展示引擎“水文地球”,可作为黄河水文一张图的数据底板,在水库河道淤积测验、数字水文站建设、三维模型构建、重点河道地形测量、河道和水文站沙盘建立、数字孪生黄河建设等方面提供支撑。
基于目前使用的無人船只能测量水深和水下地形数据,无法完成流速和流量测量难题,勘察测绘局从无人遥控测量船的数据和算法入手,研发出了可以同时测量水下地形和流速、流量的算法模型,经初步比测能够达到表面流速测量的要求。
此外,勘察测绘局加快多波束测深仪的应用研究,开展小浪底库区单波束与多波束测深比测试验,成果验证测量精度完全满足要求。在选取花园口河段床面进行水下地形测量试验后,得到黄河下游床面形态的三维立体图形,直观反映床面形态特征,为黄河下游动床阻力及输沙能力的研究提供了翔实的数据支撑,也为单位在水下地形测量方面建立了巨大优势。
踏上水文服务新路
除了测绘业务外,勘察测绘局秉持跳出测绘看测绘的原则,提升格局,主动服务,勠力同心踏上水文高质量发展新征程。
2022年,勘察测绘局按照黄委、黄委水文局部署,承接数字孪生黄河建设花园口、泺口、兰州河段三维数字场景构建任务。为持续深入跟进相关工作进度,勘察测绘局组建数字孪生建设专班,结合在空间信息数据采集和处理能力上的优势,利用汛后测验数据进行三维场景构建,实现了数字场景展示和实时淹没分析,互联网地图和三维地图切换,实时水位、流量等水文信息的接收功能,为加快提升水文测绘服务“四预”的支撑能力奠定良好基础。代表黄委水文局配合黄委数字办完成的《数字孪生黄河三维数字场景构建技术导则》编制工作已通过黄委初步审核,正在推进审批。
作为应急监测总队主力,勘察测绘局依托无人机航测等技术优势,圆满完成了历年黄河水文应急演练任务,为守护黄河安澜提供了重要数据支撑。“下一步我们要持续提升应急监测能力,实现统一性测验内外业数据采集、处理一体化,争取在20分钟内完成断面测量及数据计算。”勘察测绘局副局长兼总工孟杰为应急监测能力提升定下了这样的目标。
勘察测绘局配合黄委水文局测验处开发的水库河道数据库管理系统,逐步实现了对三门峡水库、渭洛河、小浪底水库和下游河道724个淤积测验断面数据信息化管理、下游河道淤积测验成果一键化汇编以及断面基础数据、断面图、冲淤面积、冲淤量等数据查询标准化。勘察测绘局在为地方社会提供技术服务的同时,持续扩大了黄河水文品牌的影响力。
党的二十大报告为当前和今后加快推动新阶段水利高质量发展布置了新任务,指明了新方向。勘察测绘局将不断夯实水文基础支撑,以优质的水文测绘服务推进黄河流域生态保护和高质量发展,奋力谱写新时代水文测绘发展事业新篇章。