數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用分析

王鵬山

摘 要：數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在水利工程測(cè)量技術(shù)中有著比較廣泛的應(yīng)用，是目前比較常用的測(cè)量方法，具有傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)代化數(shù)字測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程中對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)要素的處理和加工，形成不同用途的水利工程測(cè)量圖，并在提高產(chǎn)品測(cè)量精度的同時(shí)，滿足用戶的不同需求。文章就此對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，具體內(nèi)容供大家參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：水利工程測(cè)量；數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)；應(yīng)用

引言

經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的飛速發(fā)展，為社會(huì)各領(lǐng)域發(fā)展帶來(lái)了諸多發(fā)展機(jī)遇。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)作為一項(xiàng)重要技術(shù)，能夠突破時(shí)空限制，不僅能夠減少測(cè)繪人員工作量，且能夠提高測(cè)量準(zhǔn)確性。水利工程是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性工程，具有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等效益，由于工程自身具有復(fù)雜性、覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，因此將數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)引入其中勢(shì)在必行，能夠提高工程測(cè)量準(zhǔn)確性。

1工程測(cè)量中的現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)

1.1工程測(cè)量中的地圖數(shù)字化技術(shù)

將現(xiàn)代化的數(shù)字測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到水利工程的測(cè)量過(guò)程中，可以解決傳統(tǒng)測(cè)量過(guò)程中不能夠解決的問(wèn)題，從而使得數(shù)字測(cè)量在水利工程測(cè)量過(guò)程中應(yīng)用得更加容易。在傳統(tǒng)的數(shù)字測(cè)量過(guò)程中，由于沒(méi)有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對(duì)于那些比例尺比較大的地圖，很難順利完成輸入工作。隨著地圖數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)，在運(yùn)用掃描矢量以及手扶式數(shù)字跟蹤化的基礎(chǔ)之上，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大比例尺水利測(cè)量地圖的輸入。其中，大部分的掃描器可以對(duì)地圖中所呈現(xiàn)出的信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的處理，并且數(shù)字化的信息處理具有高效率、精確性和便利性的特點(diǎn)。目前建立GIS數(shù)據(jù)系統(tǒng)就是對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化信息處理的關(guān)鍵，因此，在確保水利測(cè)量工作的前提下，要盡可能地加快數(shù)字化測(cè)量?jī)x器工作的處理速度。

1.2水利測(cè)量工程中的數(shù)字化成圖手段

在水利工程施工過(guò)程中，測(cè)量工程是其中較為重要的內(nèi)容，工作內(nèi)容也是比較繁瑣和復(fù)雜的。當(dāng)前的大部分水利測(cè)量工作都是在野外進(jìn)行的。而野外水利測(cè)量工作是一項(xiàng)比較艱辛的工作，且測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，且傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)下時(shí)代對(duì)測(cè)量的需求。因此，需要對(duì)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。這種情況下，數(shù)字化成圖手段的出現(xiàn)，一方面可以最大限度的提高水利測(cè)量地圖的工程質(zhì)量，同時(shí)還能夠保證較高的測(cè)量精度。此外，數(shù)字化的成圖手段可以大幅度降低水利工程測(cè)量人員的工作強(qiáng)度，從而使得野外測(cè)量工作變得更加簡(jiǎn)單和容易。目前在水利工程測(cè)量過(guò)程中，數(shù)字化的成圖技術(shù)主要包括2種數(shù)字化的成圖模式，一種是平板模式，另一種是內(nèi)外一體化業(yè)務(wù)模式，這兩個(gè)模式比較起來(lái)，前者的操作精度較高，操作也相對(duì)簡(jiǎn)單，所以受到了廣泛的歡迎。

2優(yōu)勢(shì)特色

2.1測(cè)繪精度高

同傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)比較，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)能夠借助計(jì)算機(jī)軟件獲得較高精度的成圖，并且，測(cè)繪人員在進(jìn)行野外作業(yè)時(shí)可以借助工作站對(duì)水利工程進(jìn)行區(qū)域性的測(cè)量，大大減少了大范圍區(qū)域性測(cè)量對(duì)人員數(shù)量的需求，其數(shù)據(jù)收集是24小時(shí)不間斷的，這大大減輕了測(cè)量人員的工作量。事實(shí)上，當(dāng)前許多測(cè)繪站都可以收集水利工程的三維坐標(biāo)，數(shù)據(jù)收集后可以自動(dòng)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，再經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將匯集而來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)窖芯克羞M(jìn)行分析，如此可以使在外測(cè)量作業(yè)完成得更加高效。

2.2智能化加工

數(shù)字化的測(cè)量技術(shù)同傳統(tǒng)的手工測(cè)圖相比，其更加具備現(xiàn)代化的特色，能夠借助計(jì)算機(jī)軟件對(duì)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的處理，從而滿足用戶各種需求，促進(jìn)測(cè)繪工程多功能、可持續(xù)發(fā)展。

2.3數(shù)據(jù)反饋直觀化

傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，其數(shù)字信息的反饋是純數(shù)字的形式，而現(xiàn)代化的數(shù)字測(cè)繪技術(shù)數(shù)據(jù)反饋更加的直觀，其可以借助多媒體技術(shù)，將數(shù)據(jù)以圖片的形式展現(xiàn)在我們面前，可以是地圖形式，也可以是數(shù)字影像形式，還可以是3D模型形式。

2.4保管安全

數(shù)字化的產(chǎn)品有一大特點(diǎn)就是保管，其特殊的保存介質(zhì)可以避免很多外力帶來(lái)的損傷和變形問(wèn)題，因此，測(cè)量人員可以重復(fù)使用數(shù)字化的產(chǎn)品。而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)多以紙質(zhì)形式保存，易發(fā)生重復(fù)或變形等問(wèn)題，使用次數(shù)過(guò)多會(huì)出現(xiàn)損傷，無(wú)法多次重復(fù)使用。

3 GPS技術(shù)在水利工程中具體應(yīng)用

3.1 GPS技術(shù)測(cè)量要求

依據(jù)水利項(xiàng)目測(cè)量要求，在水利項(xiàng)目測(cè)量體系中要求項(xiàng)目測(cè)量范圍內(nèi)不用設(shè)置GPSE，同時(shí)需要系統(tǒng)關(guān)鍵使用靜態(tài)點(diǎn)實(shí)施控制。當(dāng)中GPS技術(shù)的水利項(xiàng)目外業(yè)進(jìn)行關(guān)鍵包含選點(diǎn)、測(cè)量和數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)預(yù)處理等。

3.2 GPS選點(diǎn)

第一，要確保所埋的點(diǎn)可以被GPS測(cè)量體系所接收，這是選點(diǎn)的基本條件，只有接收了埋點(diǎn)，才可以進(jìn)入之后的測(cè)量工作；第二，在選點(diǎn)時(shí)，還要留意選點(diǎn)四周是不是有無(wú)線電發(fā)射裝置，有的話，要及時(shí)避開，并確保選點(diǎn)與無(wú)線電設(shè)備中間的間距在200m以外，才可以防止無(wú)線電影響；第三，在埋點(diǎn)時(shí)，還要留意所埋的目標(biāo)物具備顯著的特點(diǎn)，這樣才可以保證在測(cè)量時(shí)更容易找到，防止由于找不到目標(biāo)而導(dǎo)致的影響；第四，選點(diǎn)要穩(wěn)定；第五，當(dāng)選點(diǎn)是作為水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)所用時(shí)，在測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)量人員要把水準(zhǔn)路線做好，以確保測(cè)量正確性。

3.3觀測(cè)

在水利項(xiàng)目控制點(diǎn)標(biāo)志實(shí)施埋設(shè)中，首要嚴(yán)格依照四等水準(zhǔn)標(biāo)實(shí)施埋設(shè)，之后在這基礎(chǔ)上實(shí)施GPS靜態(tài)觀測(cè)。在實(shí)施觀測(cè)時(shí)，首先要將其穩(wěn)定一段時(shí)間，之后通過(guò)一個(gè)雨季后，穩(wěn)定埋置點(diǎn)后在實(shí)施觀測(cè)。為了進(jìn)一步觀測(cè)精度和其可靠性，能夠把GPS點(diǎn)中間構(gòu)成由GPS基線組成的非同步閉合環(huán)，其關(guān)鍵是為了讓GPS網(wǎng)格中有多余的觀測(cè)。而且依據(jù)水利項(xiàng)目測(cè)量要求，能夠把每點(diǎn)設(shè)置變成站率N≥2，而且觀測(cè)基線盡量增加，從而可以完成基線獲得充分的運(yùn)用，最后達(dá)到提升網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與可靠性。

第一，準(zhǔn)備GPS觀測(cè)點(diǎn)：對(duì)觀測(cè)儀檢驗(yàn)可靠性，之后運(yùn)用GPS軟件實(shí)施查找有關(guān)衛(wèi)星可見性報(bào)表，同時(shí)選取出最好的觀測(cè)點(diǎn)，并針對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)和報(bào)表擬定觀測(cè)計(jì)劃；第二，在觀測(cè)中，GPS觀測(cè)形式關(guān)鍵使用靜態(tài)相對(duì)定位模式，當(dāng)中在GPS技術(shù)觀測(cè)中，首先要滿足根本技術(shù)要求，同時(shí)還要留意在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)實(shí)施作業(yè)，并確保同步觀測(cè)同一個(gè)衛(wèi)星組系統(tǒng)，還要留意對(duì)具備觀測(cè)墩的控制點(diǎn)實(shí)施強(qiáng)制對(duì)中。在觀測(cè)的經(jīng)過(guò)中為了可以消除天線相位中心存在的偏差，則要確保天線放置平整，同時(shí)讓天線的標(biāo)志線指向北方，以確保定向誤差<5°。在測(cè)量的經(jīng)過(guò)中，要注意依照廠家配置天線量測(cè)尺實(shí)施測(cè)定。

3.4測(cè)量數(shù)據(jù)處理

測(cè)量完成以之后，測(cè)量人員要填寫測(cè)量手薄，并把測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)施處理。數(shù)據(jù)處理通常包含數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗(yàn)、基線解算等、繪制控制點(diǎn)三維坐標(biāo)等。在解決測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，首先要對(duì)測(cè)量誤差實(shí)施處理，常用的塞爾公式為：

式中：x為測(cè)量數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值；xi為第i測(cè)量的數(shù)據(jù)，u1=xi-x表示殘差；v=n-1表示自由度；s（x）表示規(guī)范偏差。

結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)上文所述，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用是建筑領(lǐng)域現(xiàn)代化建設(shè)的必然要求。因此在具體測(cè)量工作中，測(cè)量人員要明確認(rèn)識(shí)到該項(xiàng)技術(shù)的重要性，結(jié)合水利工程實(shí)際情況，根據(jù)施工區(qū)域特點(diǎn)，進(jìn)行工程測(cè)量工作，不斷提高測(cè)量有效性。在測(cè)量工作中，針對(duì)不同的測(cè)繪技術(shù)，要嚴(yán)格按照技術(shù)應(yīng)用要求，減少外部因素對(duì)測(cè)繪工作產(chǎn)生的消極影響，形成準(zhǔn)確的測(cè)繪圖，為水利工程施工提供依據(jù)，從而促使水利工程社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等綜合效益得到充分發(fā)揮。

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