現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用分析研究

張 杰

(新疆兵團(tuán)勘測設(shè)計院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司， 新疆 石河子 832000)

隨著我國水利事業(yè)的蓬勃發(fā)展，對水利工程施工質(zhì)量也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的技術(shù)手段亟待得到改革和更新，在此背景下現(xiàn)代測繪技術(shù)獲得了廣泛的應(yīng)用，在控制施工質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，防御自然災(zāi)害方面發(fā)揮了無法比擬的優(yōu)勢，因而深受廣大施工單位的青睞。下面將著重論述現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用要點(diǎn)，希望能夠為相關(guān)工作提供參考和借鑒，促使我國水利工程項目保質(zhì)保量的開展，給人們的生產(chǎn)生活提供便利優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

1 現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

一般來說，傳統(tǒng)的測繪方式對測量人員的技術(shù)水平有著嚴(yán)苛的要求，需要他們能夠準(zhǔn)確的操作儀器，并在后期手工處理采集到的數(shù)據(jù)，無論是儀器精度還是工作效率都十分低下，已經(jīng)不能滿足測繪工作的實際需要。與之相比，現(xiàn)代測繪技術(shù)的優(yōu)勢非常顯著，重點(diǎn)表現(xiàn)在測量儀器和測量技術(shù)兩個方面。從測量儀器的角度而言，較為常用的有全站儀和超站儀，可以實現(xiàn)自動測量和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，采集到的數(shù)據(jù)也能夠在儀器內(nèi)置計算機(jī)上進(jìn)行高速的處理，極大的提高了測量效率；從測量技術(shù)的角度而言，以3S技術(shù)為例，這是現(xiàn)代測繪技術(shù)的核心技術(shù)，將GIS、GPS、RS的技術(shù)優(yōu)勢巧妙的融合起來，使得測繪工作變得更加簡單易行，不但采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得以保證，而且削弱了人為因素帶來的不利效應(yīng)，更為符合新時期測繪工作的發(fā)展需求，推動測繪工作向著數(shù)字化、信息化的方向快速發(fā)展。

2 現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用

2.1 GPS測繪技術(shù)

水利工程的選址一直是一項十分重要的工作，這是因為水利工程的建設(shè)以及測量工作都會受到環(huán)境因素的制約，如果采用的測繪技術(shù)受到環(huán)境因素的影響較大，就無法保證測量工作的效率，測量結(jié)果的準(zhǔn)確度也會處于較低水平，工程的質(zhì)量問題將會被隱藏起來，極易引發(fā)嚴(yán)重的事故。GPS技術(shù)受到氣候和地質(zhì)條件的影響可以說是微乎其微，那么將其運(yùn)用到測量工作中會取得良好的效果，之于測量工作的順利開展大有助益。與此同時，通視條件也是測量工作中不可忽視的一類影響因素，尤其在大壩的變形監(jiān)測中為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性必須予以考慮，GPS技術(shù)對通視條件沒有過多的要求，即使是在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下也可以實施動態(tài)連續(xù)的監(jiān)測，后期的數(shù)據(jù)處理完全在計算機(jī)軟件上進(jìn)行，軟件的功能強(qiáng)大，所得結(jié)果比較可靠，給后期的數(shù)據(jù)分析工作提供了有力的依據(jù)。

2.2 數(shù)字地圖測繪技術(shù)

數(shù)字地圖測繪技術(shù)是通過數(shù)字來表達(dá)地圖內(nèi)容，包含的信息量較大，且成圖時間短，易于修改，地形地貌都會被直觀立體加以展現(xiàn)，在水利工程項目的實施階段有著不容忽視的作用，著重體現(xiàn)在規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)施工兩個環(huán)節(jié)：首先，在規(guī)劃設(shè)計環(huán)節(jié)，借助全站儀設(shè)備獲取數(shù)字地圖以后，在計算機(jī)上構(gòu)建數(shù)字地面模型，了解高程、斷面等圖形和數(shù)據(jù)，這是水利工程規(guī)劃設(shè)計的必備要素，緊緊圍繞著數(shù)字地圖進(jìn)行空間布局，建筑物的規(guī)模和坐標(biāo)都會在數(shù)字地圖上準(zhǔn)確的反映出來。其次，在水利工程的建設(shè)環(huán)節(jié)，對照著數(shù)字地面模型進(jìn)行施工，確保建筑大小和規(guī)模與規(guī)劃設(shè)計方案完全一致，還能夠在水庫搬遷和改建時作為重要的參考。

2.2.1 全景真三維技術(shù)

在全景真三維技術(shù)應(yīng)用期間，一般都是借助車載激光掃描以及機(jī)載激光掃描等處理技術(shù)，對地面高程數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，進(jìn)而解算合成，之后再直接生成相應(yīng)的高度自動化三維立體影像，結(jié)合地理三維坐標(biāo)對相關(guān)的空間信息實施合理化組織管理。這種情況下，該技術(shù)不僅能夠把地形信息、景觀信息、水文信息以及地質(zhì)信息等要素與屬性信息進(jìn)行結(jié)合，從而生成三維數(shù)據(jù)，還可以建立起多種空間與屬性數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)生成真實場景，給人們帶來了身臨其境之感。在三維技術(shù)所生成的數(shù)字化與智能化平臺基礎(chǔ)上，就可以對水利工程三維設(shè)計進(jìn)行科學(xué)化管理，包括在三維地理地形圖當(dāng)中，相對直觀地了解建筑物情況、開挖邊坡情況等，進(jìn)而準(zhǔn)確計算建筑物體積、挖填土石方量以及建筑物面積。

2.2.2 信息化測繪技術(shù)

信息化測繪能夠為水利工程提供大量先進(jìn)的數(shù)字柵格圖、高程模型以及線劃圖等，為影像三維圖的繪制提供了依據(jù)。通常情況下，在三維地形圖當(dāng)中，所規(guī)劃設(shè)計出來的河道中心線，將會根據(jù)所設(shè)計好的橫斷面間距，獲得橫斷面采樣線，實現(xiàn)橫斷面圖的批量化生成，還能夠?qū)Φ孛娓叱虜?shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。借助三維地形圖，可以實施渠道縱斷面設(shè)計，然后促進(jìn)地曲面以及設(shè)計曲面的自動化繪制，并對相關(guān)信息進(jìn)行綜合化考慮，準(zhǔn)確計算挖填方量，通過相關(guān)數(shù)值進(jìn)行調(diào)坡，最終實現(xiàn)土方量平衡，有效繪制土方施工圖，指導(dǎo)水利工程的施工。

除此之外，信息化測繪技術(shù)在防洪抗旱、水環(huán)境管理方面的作用也較為突出，通過構(gòu)建信息化測繪決策平臺，該平臺包括多個子系統(tǒng)，如防汛抗旱系統(tǒng)、水資源決策系統(tǒng)、水環(huán)境管理系統(tǒng)等等，雖然不同的系統(tǒng)在功能上差異顯著，但是共同享有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，在需要開展某項工作時將會直接從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取信息，在系統(tǒng)的輔助功能下進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，以便對水利工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，大大提高了規(guī)劃設(shè)計水平。

2.2.3 測量質(zhì)量控制措施

（1）制定標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程。在開展水利工程測量工作之前，必須要制定標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程，詳細(xì)說明測量工作所需的技術(shù)、儀器、操作要領(lǐng)、需要注意的一些問題及解決方法等等，以此為依據(jù)指導(dǎo)測量工作的開展，此舉能夠有效控制測量工作的質(zhì)量。在測量工作中要始終堅持實事求是的原則，測量人員應(yīng)主動參與到各個環(huán)節(jié)之中，經(jīng)常檢驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性，尤其是在水下環(huán)境中開展測量工作的難度相當(dāng)之大，測量人員必須選擇合適的現(xiàn)代測繪技術(shù)，保證測量操作的規(guī)范性，從而最大限度的減少誤差，提高測量工作的實效性。

（2）強(qiáng)化技術(shù)培訓(xùn)。現(xiàn)代測繪技術(shù)的種類繁多，不斷有新型技術(shù)被研發(fā)而出，不同的水利工程項目中應(yīng)用的現(xiàn)代測繪技術(shù)往往有著顯著的區(qū)別，要想保證測量工作的順利開展，測量人員必須要熟知各種測繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，這樣才能結(jié)合工程實際選擇科學(xué)合理的測繪技術(shù)，將測量工作的質(zhì)量風(fēng)險降到最低。為了達(dá)成這一目標(biāo)，應(yīng)定期組織對測量人員的技術(shù)培訓(xùn)，更新他們的知識技術(shù)體系，確保測量人員對水利工程測量工作的流程、方法知之甚祥，以打造素質(zhì)高、技術(shù)硬、能力強(qiáng)的水利工程測量隊伍，為測量工作的開展提供有力的人才支持。

3 結(jié)語

在水利工程中應(yīng)用現(xiàn)代測繪技術(shù)具有至關(guān)重要的意義，不僅提高了施工效率和施工質(zhì)量，而且降低了安全事故的發(fā)生概率，擴(kuò)大了工程的綜合效益?？梢哉f，現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用前景是非常廣闊的，需要測量人員能夠加大研究力度，對現(xiàn)代測繪技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，促使測量工作更加規(guī)范化、現(xiàn)代化、智能化，從而更好的服務(wù)于水利工程建設(shè)，實現(xiàn)測繪行業(yè)和水利事業(yè)的協(xié)同發(fā)展。

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