王超
(貴州省水利水電勘測設計研究院 貴州貴陽 550002)
關(guān)于水利水電工程測量技術(shù)的探討
王超
(貴州省水利水電勘測設計研究院 貴州貴陽 550002)
本文重點闡述了水利水電工程測量技術(shù)中的控制測量技術(shù)、數(shù)字地形測繪技術(shù)、變形監(jiān)測技術(shù)、水下地形測繪技術(shù),對這些基礎技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字化方式進行分析與探討。
水利水電;控制測量;數(shù)字測繪;變形監(jiān)測;水下測繪
大數(shù)據(jù)時代來臨,電子計算機技術(shù)以及數(shù)字化理念已經(jīng)深入各行各業(yè)當中,水利水電工程當中的工程測量技術(shù)無疑可以結(jié)合數(shù)字化技術(shù)進行多元化整合發(fā)展,其存在的角度以及發(fā)展的方向可以定性為具有數(shù)字理念精準化模型測繪技術(shù)。因此本文從技術(shù)入手,以傳統(tǒng)模式結(jié)合現(xiàn)代化理念信息為主要發(fā)展方向,對此進行全新的現(xiàn)代化理念分析。
控制測量技術(shù)時現(xiàn)代化水利水電工程測量技術(shù)的基礎,也是前期測繪技術(shù)的基礎現(xiàn)代化控制測量技術(shù)主要有三大方向,通俗來講稱為3S技術(shù)。首先是GPS技術(shù),這一技術(shù)時現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)以及衛(wèi)星遙感定位技術(shù)的綜合產(chǎn)物,能夠準確有效的對地點以及測繪方向做出正確判斷,也稱之為全球定位系統(tǒng),能夠全球、全面積、全層次、全空間的覆蓋想要定位的地點,通過與數(shù)字化的精準結(jié)合,做出準確的方向定位,相比于傳統(tǒng)的定點測量方式,這種定位系統(tǒng)更加快速更加便捷,覆蓋方向更加全面。其次是GIS技術(shù),這是地理信息采集技術(shù),相比于傳統(tǒng)的人工記錄以及人工測量方式,GIS技術(shù)在多空間、多維度、多架構(gòu)層次上給予被采集地理信息更加全面的分析以及統(tǒng)計,通過人工控制的方式,結(jié)合地理信息數(shù)據(jù)庫以及電子信息采集系統(tǒng),對被采集的地理信息進行綜合分析,從結(jié)構(gòu)上調(diào)整傳統(tǒng)人工的不足。利用多媒體以及計算機幾何模型,對當?shù)氐牡乩硇畔⑦M行建模,從而掌握細節(jié)情況,分析后天不足,為精準測量進行鋪墊。最后是RS技術(shù),RS技術(shù)時GPS、GIS技術(shù)的綜合補充,是一種用于補測、補繪的綜合遙感技術(shù),利用聲波遙感技術(shù)、光學遙感技術(shù)、物理遙感技術(shù)等對GIS、GPS系統(tǒng)進行補充,補充的方式作為細節(jié)被納入用數(shù)字化技術(shù)建立的模型當中,從而進行綜合技術(shù)細節(jié)補充,完善建模模型以及技術(shù)理念。
電子平板數(shù)字測繪系統(tǒng)、側(cè)記法數(shù)字測繪系統(tǒng)、掌上數(shù)字測圖系統(tǒng)合稱數(shù)字地形測繪技術(shù),這套技術(shù)的核心理念是數(shù)字化系統(tǒng)配合全站儀共同使用,即GPSRTK系統(tǒng)配合全站儀進行綜合測繪,現(xiàn)在最實用、最先進的方式是,掌上電腦+全站儀+地形庫內(nèi)業(yè),這種方式適合山地、草地、盆地,利用現(xiàn)代化數(shù)字手段,通過對全站儀的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,從而建立起基礎模型,全方位立體化的三維系統(tǒng)沒醒,對當?shù)厍闆r進行分析。同時能夠最大限度的減少水利水電工程測量過程中的誤差,加強建模效果,更加快捷與便捷的將這一數(shù)據(jù)進行整合。
傳統(tǒng)的水下地形測量采用一般多以經(jīng)緯儀、電磁波測距儀及標尺、標桿為主要工具,用斷面法或極坐標法及交會法定位,用測深桿和測深錘來采集水深數(shù)據(jù),這種方法存在作業(yè)效率低,誤差大等諸多缺點,近來已經(jīng)很少被采用。
近年來隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展,DGPS,GPSRTK及CORS系統(tǒng)配合多波束測深儀進行水下地形測量得到了廣泛的應用。DGPS(差分全球定位系統(tǒng))是以某已知點作為基準點,基準點的GPS接收機連續(xù)接收衛(wèi)星信號,并與已知點的位置進行比較,確定當時誤差的偽距修正值,將這些修正值通過無線電臺接收,用戶接收機接收修正值來實時校正GPS信號,它具有全天侯、實時連續(xù)、高精度等特點。目前GPSRTK及CORS系統(tǒng)定位已達到厘米級的定位精度,并且能夠做到實時無驗潮測量。以上幾種定位技術(shù)進行水下地形測量與岸上基準點交會法、極坐標法等定位技術(shù)相比,具有極大的優(yōu)勢,特別是較大面積的水下地形測量,可以大大縮短工作周期,減輕勞動強度。
變形監(jiān)測又稱變形測量或變形觀測,是對被監(jiān)測對象或物體(簡稱變形體)進行測量,確定其空間位置及內(nèi)部形態(tài)的變化特征。變形監(jiān)測按其變形監(jiān)測部位分為外部變形監(jiān)測(外觀)和內(nèi)部變形監(jiān)測(內(nèi)觀)兩部分,涉及測量學范疇的工作主要為外部變形監(jiān)測。外部變形監(jiān)測按變形方向可分為水平位移監(jiān)測和垂直位移監(jiān)測。水利水電工程外部變形監(jiān)測包括變形監(jiān)測基準網(wǎng)測量、工作基點測量、變形體變形監(jiān)測、監(jiān)測資料分析等內(nèi)容,常用水利水電工程外部變形監(jiān)測方法主要有以下幾種:(1)大地測量法;(2)基準線測量法;(3)液體靜力水準測量法。
現(xiàn)代化水利水電測量技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的人工加儀器的測繪方式中走了出來,對現(xiàn)代化儀器來講,人工模式下的測量技術(shù)存在統(tǒng)計不全面、誤差大,建模效果手段貧乏等缺點?,F(xiàn)代化數(shù)字測量系統(tǒng)監(jiān)測范圍更廣更全面,誤差效果通過數(shù)字計劃計算機的處理,能夠達到最低,同時數(shù)字化理念的帶來了先進的建模系統(tǒng),將模型完全建立在計算機數(shù)字化的分析系統(tǒng)上,通過不斷的整合數(shù)字理念,能夠直接對水利水電工程進行前期與后期的偵查測量,防止建筑工程測量當中的漏洞。因此現(xiàn)代化的測量技術(shù)是更完善的測繪方式,是綜合的、多維立體化的發(fā)展方式,我們在水利水電工程的發(fā)展中,應當大力貫徹落實這一新方式。
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王超(1987—),男,現(xiàn)在為助理工程師(測繪工程),主要從事水利水電測繪工程。