水利水電工程測量新技術(shù)研究

陳香濤（河南省水利勘測有限公司，河南鄭州450000）

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水利水電工程測量新技術(shù)研究

陳香濤（河南省水利勘測有限公司，河南鄭州450000）

水利事業(yè)是我國非常重視的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)，水利工程的測量則是水利工程中的一項(xiàng)非常重要的工作。水利水電工程的測量是一門研究在水利水電工程建設(shè)中，由規(guī)劃、施工階段和運(yùn)行管理的全過程、多方位的數(shù)據(jù)測量工作組成的的科學(xué)的技術(shù)數(shù)據(jù)測量，它的作用貫穿了整個(gè)水利水電工程，并且在水利水電工程的施工中承擔(dān)著非常重要的比重，對整個(gè)水利水電工程有著非常重要的影響。水利水電工程不僅在我國的國民經(jīng)濟(jì)組成中占有重要地位，而且對人們的生產(chǎn)生活有著很大影響。如果在水利水電工程施工中有一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生了問題，都可能會(huì)影響整個(gè)水利水電工程的質(zhì)量和工程進(jìn)度。然而我國的水利建筑工程往往比較偏遠(yuǎn)，測控點(diǎn)數(shù)量也不是太多，這種情況在一定程度上加大了水利工程的測量難度，現(xiàn)在伴著社會(huì)不斷的進(jìn)步和發(fā)展，我國在水利水電的工程施工中，開始逐漸運(yùn)用起一些剛剛興起的新技術(shù)，用以提升水利水電工程的施工質(zhì)量。隨著新的技術(shù)和新的材料不斷的出現(xiàn)，水利水電工程施工的方法和質(zhì)量都有了很大程度上的提升。本文通過對水利水電工程施工中使用的現(xiàn)代化的新技術(shù)的研究，提出了與之相關(guān)的一些建議。

水利水電；工程測量；新技術(shù)

1　數(shù)據(jù)的測量在水利水電工程中的重要性

測量學(xué)是由人類生產(chǎn)生活的經(jīng)驗(yàn)中隨之發(fā)展而來的，兼有劃時(shí)代性質(zhì)的一門技術(shù)學(xué)科，它是人類在多變而復(fù)雜的自然界中賴以生存的一個(gè)重要的手段?，F(xiàn)在科學(xué)技術(shù)飛快發(fā)展，水利水電工程的測量技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢是：數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理的數(shù)字化、自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化；對數(shù)據(jù)的管理的標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化和規(guī)格化；數(shù)據(jù)的傳播和應(yīng)用的多樣化、網(wǎng)絡(luò)化和社會(huì)化。如果按照水利水電工程建設(shè)的程序，水利水電工程數(shù)據(jù)的測量應(yīng)分為規(guī)劃設(shè)計(jì)段的數(shù)據(jù)的測量、施工興建段的數(shù)據(jù)的測量以及運(yùn)營管理段的數(shù)據(jù)的測量。而現(xiàn)在現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)、地理信息技術(shù)（GIS）、全球定位技術(shù)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）等許多的新技術(shù)，都逐步應(yīng)用在了水利水電工程數(shù)據(jù)測量中。

在水利水電工程中，不管其項(xiàng)目工程的大小、公路測量、系統(tǒng)工程的測量還是大面積進(jìn)行測繪等方面，都少不了數(shù)據(jù)測量的技術(shù)，水利水電工程數(shù)據(jù)測量在項(xiàng)目工程中起著決定性的作用。在水利水電工程建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)的時(shí)候，數(shù)據(jù)測量的技術(shù)不僅要提供各比例的地形圖以及地形的資料，而且還要提供實(shí)際的地址勘測、水文的測量數(shù)據(jù)以及水文地質(zhì)的勘測；在水利水電工程建設(shè)的施工過程中，要把經(jīng)過測量之后的相關(guān)設(shè)計(jì)作為實(shí)地建設(shè)的重要依據(jù)，也是根據(jù)水利水電工程的工程性質(zhì)以及現(xiàn)場地形，建立出完整而合理的施工網(wǎng)，并逐步把圖紙轉(zhuǎn)化為建設(shè)的實(shí)物。從工程項(xiàng)目施工的開始直到工程項(xiàng)目的結(jié)束，都不能離開工程數(shù)據(jù)測量的相關(guān)工作。因?yàn)?，對一個(gè)工程而言，先要對其建筑物進(jìn)行目標(biāo)的定位，要確定它的實(shí)際的位置，之后再確定其準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)進(jìn)而確定在該地域是否會(huì)有設(shè)計(jì)后的新增的建筑物或其他建筑，要保證相關(guān)機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)確的使用。在基礎(chǔ)設(shè)施建筑完畢后，要首先對竣工線進(jìn)行投測，即是對相關(guān)設(shè)備的平整度進(jìn)行實(shí)際跟蹤數(shù)值測量，以用來保證機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行流暢。要在建筑物運(yùn)營管理的階段，通過對建筑物的實(shí)體運(yùn)行狀況進(jìn)行測量，要對不正常的現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行相關(guān)的探討和分析，并采取必要措施以防止事故的發(fā)生。

2　水利水電工程測量新技術(shù)

2.1數(shù)字化繪圖技術(shù)

數(shù)字化繪圖能克服手工繪圖所存在的很多弊端，它符合現(xiàn)代社會(huì)高速發(fā)展的水利水電工程的需要。比如在某些綜合性比較強(qiáng)的項(xiàng)目工程中，需要繪制出比例尺不同的同一區(qū)域的地形圖，以前的平板測圖的方法就需要去重復(fù)的工作，然而數(shù)字測圖就可以同一時(shí)間根據(jù)要求完成繪制，呈現(xiàn)出不同的比例尺的各種地形圖。數(shù)字化的成圖系統(tǒng)是在外面采集測量數(shù)據(jù)時(shí)，合理利用全站儀進(jìn)行現(xiàn)場的自動(dòng)采集相關(guān)地物地形點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)，并且進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)，其在內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理時(shí)，就會(huì)完全保持外面測量數(shù)據(jù)的精度，大大的消除人為錯(cuò)誤，降低誤差的來源。數(shù)字化的成圖過程，不僅減少進(jìn)行作業(yè)的人員的勞動(dòng)，而且讓生產(chǎn)周期進(jìn)行了縮短，可以及時(shí)的滿足用戶的相關(guān)要求。數(shù)字化的產(chǎn)品不僅可以把它存儲(chǔ)在內(nèi)置的軟盤上，還可以用繪圖儀描繪在所需要的圖紙上，線條、注記、圖面整齊、字體工整，美觀而且便于人員修改，能更好的保證工程圖形的不變形性以及現(xiàn)勢性，可以避免反復(fù)的測繪造成浪費(fèi)，也增加了地形圖的相關(guān)實(shí)用性。

2.2地理信息（GIS）技術(shù)

GIS是由計(jì)算機(jī)科學(xué)、測繪遙感科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及管理科學(xué)等學(xué)科組成的新興的學(xué)科?，F(xiàn)在已經(jīng)成為了多學(xué)科的集成并且應(yīng)用于很多領(lǐng)域的地學(xué)空間和顯示基礎(chǔ)性平臺(tái)的基本的手段和工具。它在技術(shù)方面的優(yōu)勢不僅僅是它對地理數(shù)據(jù)的采集存儲(chǔ)、分析、三維可視化的顯示和成果的輸出為一體的數(shù)據(jù)優(yōu)勢，還在它的空間提示、輔助決策的功能以及預(yù)測預(yù)報(bào)。

2.3GPS測量技術(shù)

GPS（全球定位系統(tǒng)）在車輛導(dǎo)航、航空航天、變形監(jiān)測等一些方面被廣泛應(yīng)用。因?yàn)樗莫?dú)特性使得GPS數(shù)據(jù)測量的技術(shù)在水利水電工程測量中也有著廣闊應(yīng)用。GPS測量儀在水利水電工程中的不斷應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)的測量不會(huì)再受到地勢地形等一些條件的嚴(yán)重影響，并且可以通過控制數(shù)據(jù)測量的布局類型以及觀測方法，可以大大的減少傳統(tǒng)的測量中的過渡點(diǎn)和傳算點(diǎn)的數(shù)據(jù)的測量的工作，它使得選點(diǎn)變得更為靈活，而且數(shù)據(jù)測量可以不再受到天氣、時(shí)間等一些自然條件影響。尤其是在一些中小型的水利水電工程測量中，GPS測量的優(yōu)點(diǎn)會(huì)體現(xiàn)的更加的明顯。中小型的水利水電項(xiàng)目中，利用GPS的高精度特點(diǎn)，使得測量的工作節(jié)省了大量的人力資源并且減少了工作時(shí)間以及勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.4遙感（RS）技術(shù)

遙感（RS）技術(shù)因?yàn)榇竺娣e同步觀測性、數(shù)據(jù)綜合性、時(shí)效性以及可比性和經(jīng)濟(jì)性等一些優(yōu)勢，得到了快速普及，高分辨率遙感衛(wèi)星以及多光譜航空攝影必將會(huì)成為對地觀測并獲取相關(guān)基礎(chǔ)地理的信息的便利手段。

2.5RTK技術(shù)

RTK技術(shù)是以GPS數(shù)據(jù)傳輸和測量技術(shù)雙向結(jié)合而組成的定位技術(shù)。RTK技術(shù)主要是由流動(dòng)站和基準(zhǔn)站兩個(gè)部分組成的。基準(zhǔn)站是連續(xù)的把觀測到的相關(guān)衛(wèi)星數(shù)據(jù)不斷地發(fā)射出去。流動(dòng)站通過對實(shí)時(shí)差分處理的基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的載波相位觀的測值，獲取觀察點(diǎn)的高程、坐標(biāo)及精度指標(biāo)，隨時(shí)把預(yù)設(shè)精度和實(shí)測精度指標(biāo)進(jìn)行對比，當(dāng)實(shí)測精度到達(dá)預(yù)設(shè)精度時(shí)，手簿將會(huì)詢問相關(guān)測量的人員是不是接受現(xiàn)在的成果，如接受手簿將會(huì)把測得的高程、坐標(biāo)及精度實(shí)時(shí)錄入手簿。

2.6數(shù)字?jǐn)z影

數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)是基于攝影測量于數(shù)字影像的原理，利用電腦的技術(shù)、影像的匹配、數(shù)字影像的處理、模式的識(shí)別等多種學(xué)科的方法和理論。全數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)的出現(xiàn)，再加上GPS高精度特點(diǎn)在攝影數(shù)據(jù)測量的應(yīng)用，使攝影數(shù)據(jù)測量轉(zhuǎn)向數(shù)字化和自動(dòng)化方向。并且隨著數(shù)字?jǐn)z影測量相關(guān)系統(tǒng)的逐步應(yīng)用，數(shù)字?jǐn)z影產(chǎn)品開始從像圖影等向3D甚至4D的產(chǎn)品轉(zhuǎn)型。

2.73S集成技術(shù)

3S（GPS、GIS、RS）技術(shù)的相互結(jié)合，進(jìn)行取長補(bǔ)短，必然是一個(gè)社會(huì)選擇的發(fā)展大趨勢，三者在相互作用下組成了“統(tǒng)一大腦，分開眼睛”的基本框架，即RS和GPS為GIS來提供區(qū)域的信息和空間定位的信息，GIS會(huì)進(jìn)行空間的分析并從RS和GPS提供的大量數(shù)據(jù)中間提取到有用信息并且綜合集成，成為科學(xué)決策的依據(jù)。

3　結(jié)束語

在水利水電工程中，工程的測量是其中的重要支柱。現(xiàn)在隨著科技發(fā)展，多種測繪的新技術(shù)開始使用到水利水電工程的領(lǐng)域中，各種新技術(shù)之間相互促進(jìn)、相互滲透，影響著水利水電工程的質(zhì)量與成敗，相信隨著新的測繪技術(shù)不斷進(jìn)步，水利水電工程測量現(xiàn)在正向著測量的內(nèi)外作業(yè)的一體化、處理自動(dòng)化以及數(shù)據(jù)獲取和測量過程控制的不斷發(fā)展，不僅會(huì)提高水利水電工程測量的效率和數(shù)據(jù)測量的精確度，還會(huì)方便水利水電工程的質(zhì)量施工。

［1］馬麗華.工程測量新技術(shù)概述［J］.測繪信息，2008（3）.

［2］張建軍.GPS工程測量技術(shù)應(yīng)用分析［J］.測繪周刊，2008（7）.

［3］姚傳璽.現(xiàn)代工程測量技術(shù)應(yīng)用［J］.建筑工程資訊，2008（10）.

2016-3-8

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