水利工程項(xiàng)目中“3S”測(cè)繪技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用

曹久立　鄧科　俞琳琳

摘要：隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，越來越多的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用給我們的日常生活帶了許多便利，其中將3S測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于水利工程項(xiàng)目中能夠有效提升工程測(cè)繪作業(yè)的測(cè)繪效率和測(cè)繪精度，非常之大大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。本文對(duì)3S測(cè)繪技術(shù)在水利工程項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)用進(jìn)行研究分析，期望能夠給水利工程項(xiàng)目的發(fā)展與進(jìn)步提供一個(gè)行之有效的方法。

關(guān)鍵詞：水利工程項(xiàng)目；“3S”測(cè)繪技術(shù)；實(shí)踐應(yīng)用

在水利工程項(xiàng)目中，從工程的立項(xiàng)和設(shè)計(jì)開始一直到工程竣工驗(yàn)收，之間的每一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開工程測(cè)繪這個(gè)技術(shù)。將3S測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于樹立工程項(xiàng)目當(dāng)中，對(duì)于水利工程的工程測(cè)量的精度、水利工程的施工質(zhì)量和水利工程的施工速度都有著較為明顯的提升作用，正是因?yàn)?S測(cè)繪技術(shù)在水利工程項(xiàng)目當(dāng)中有著傳統(tǒng)工程測(cè)繪技術(shù)所沒有的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以才要讓3S測(cè)繪技術(shù)在水利工程項(xiàng)目當(dāng)中得到更進(jìn)一步的應(yīng)用，讓水利工程項(xiàng)目進(jìn)行的更加順利。

1.水利工程測(cè)繪中存在的弊端

水利工程測(cè)繪工作最主要的組成部分就是大壩施工的測(cè)繪工作，其測(cè)繪的主要幾點(diǎn)有大壩壩身的平面測(cè)繪、壩身細(xì)部放羊測(cè)繪、壩身高程測(cè)繪、大壩軸線定位測(cè)繪以及溢洪道測(cè)繪等方面，這些測(cè)繪的主要目的就是為了方便施工隊(duì)在建造大壩時(shí)可以精準(zhǔn)的建立平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，這樣能夠有效加快水利工程的施工速度，對(duì)于水利工程項(xiàng)目的順利展開有著很大的促進(jìn)作用。

在水利工程項(xiàng)目的施工過程中，使用傳統(tǒng)的工程測(cè)繪方法來對(duì)河道進(jìn)行測(cè)量的話，主要測(cè)量的是水下的泥土表面和鄰近徒弟的物理方面的特征性質(zhì)，其中需要使用多種儀器設(shè)備進(jìn)行輔助，比如經(jīng)緯儀、六分儀、水準(zhǔn)儀、全站儀等等，使用傳統(tǒng)工程測(cè)繪的方法不僅測(cè)繪的時(shí)間比較長，它測(cè)繪出來的數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性也不夠，同時(shí)傳統(tǒng)工程測(cè)繪的方法的工作強(qiáng)度比較大，造成了很大程度上的人力資源和物力資源的浪費(fèi)，其具體的實(shí)用效果不是很理想。特別是在河道的水利工程的測(cè)繪中，這種情況尤為明顯，因?yàn)槭褂脗鹘y(tǒng)測(cè)量方法測(cè)量出來的數(shù)據(jù)根本不能將河道的河勢(shì)情況反映出來，對(duì)于河道的平面形態(tài)的變化以及縱剖面深泓線的變化情況也無法反映。綜上所述，傳統(tǒng)工程測(cè)量方法弊端較大，無法滿足水利工程項(xiàng)目的需求，因此，為了保證水利工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行，對(duì)水利工程項(xiàng)目的測(cè)量方法進(jìn)行改革就是現(xiàn)階段最主要的問題了。

2.“3S”測(cè)繪技術(shù)

3s測(cè)繪技術(shù)是現(xiàn)階段最先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)，它代表著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的最主要的發(fā)展趨勢(shì)，也是代表著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展的一個(gè)重要的模范。3S測(cè)繪技術(shù)主要包含三方面，分別是GPS定位技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)以及RS遙感技術(shù)。

這其中GPS定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就在于它的定位非常的精準(zhǔn)，可以精確到毫米的程度，除此之外，它還能提供全天候的定時(shí)定位的監(jiān)控，能夠從各種不同的角度對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。GPS定位技術(shù)不僅是GIS地理信息系統(tǒng)的核心組成部分，同時(shí)它還為空間地理信息的數(shù)字化指明了前路的方向；RS遙感技術(shù)是對(duì)大陸、海洋以及大氣等多種環(huán)境進(jìn)行長期觀測(cè)，然后以多分辨率、時(shí)相、頻譜當(dāng)做主要的表現(xiàn)方式的一種新型信息化處理的技術(shù)，它的出現(xiàn)以及和地球資源調(diào)查兩者相結(jié)合可以有效提高地理測(cè)繪技術(shù)精度，除此之外它還有著快速的獲得地理信息并對(duì)這些信息進(jìn)行精確的處理和適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

綜上所述，應(yīng)用3S測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：①可以進(jìn)行高速、高精準(zhǔn)度、全天候的監(jiān)測(cè)；②能夠提供一個(gè)平臺(tái)用于地理信息數(shù)據(jù)的采集分析和儲(chǔ)存應(yīng)用；③對(duì)于水利工程項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理十分快速高效；④對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、施工監(jiān)測(cè)、竣工驗(yàn)收等方面都具有較大的輔助作用。因此，在水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用3S測(cè)繪技術(shù)從各方面上來看都是十分有好處的。

3.水利工程項(xiàng)目中“3S”測(cè)繪技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用

（1）水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用GPS技術(shù)

在水利工程項(xiàng)目當(dāng)中，建立河道或者大壩眼線的總體控制測(cè)量線是一個(gè)非常耗時(shí)耗力的過程，使用GPS靜態(tài)和快速靜態(tài)的方法就能有效的解決這一點(diǎn)，它對(duì)于河道、水渠、堤壩、閘門的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)都有著很大的幫助，除此之外，GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的技術(shù)還可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)定位工作，對(duì)于高水準(zhǔn)施工有著較大的促進(jìn)作用。

GPS中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)應(yīng)用的前提條件是在監(jiān)測(cè)地點(diǎn)上建立一個(gè)信號(hào)基準(zhǔn)站和一個(gè)GPS信號(hào)接收機(jī)，從而利用信號(hào)輻射范圍之內(nèi)的衛(wèi)星完成監(jiān)測(cè)的工作，然后通過無線電設(shè)備將測(cè)量的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到信號(hào)基準(zhǔn)站。GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)的定位的精度可以達(dá)到厘米的標(biāo)準(zhǔn)，它的應(yīng)用將水利工程項(xiàng)目中的定位工作的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低了，與此同時(shí)還將定位工作的效率和精度都大大提升了，對(duì)于河道以及水壩的地下地形測(cè)繪工作以及GIS的數(shù)據(jù)采集工作也有很大的輔助作用。河道的GPS測(cè)繪圖詳情見圖1。

（2）水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用GIS技術(shù)

在水利項(xiàng)目工程當(dāng)中，很多環(huán)節(jié)都離不開GIS地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，其中就包括工程前期的選址、工程規(guī)模、工程圖紙的設(shè)計(jì)等。

比方說在一個(gè)市民居住的區(qū)域里建設(shè)一個(gè)調(diào)洪水庫，將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)這個(gè)水利工程項(xiàng)目中就能夠有效的加快工程進(jìn)度。其能夠掌握安置民眾地區(qū)的容量情況，從而能夠制定出一個(gè)合理的居民遷移計(jì)劃；同時(shí)在工程施工過程中精確調(diào)查淹沒高水位以及規(guī)劃建設(shè)蓄洪區(qū)；了解到建設(shè)水庫工程對(duì)周遭環(huán)境的影響，從而制定出合理的抗震的安全規(guī)劃；管理施工材料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸，降低施工風(fēng)險(xiǎn)等，大大提升了建設(shè)工作的工作效率。

除此之外，相關(guān)的管理部門也可以用GIS技術(shù)繪制河道和水系的分布圖，同時(shí)結(jié)合RS遙感技術(shù)建立起一個(gè)地理信息系統(tǒng)的管理和服務(wù)的平臺(tái)，借此對(duì)各區(qū)域之間的水資源開發(fā)狀況和污染狀況、各區(qū)域的河道湖泊等地方的淤積泥沙的信息進(jìn)行掌握了解，還可以預(yù)測(cè)到河道變化的發(fā)展態(tài)勢(shì)，這些信息的手機(jī)對(duì)于水利工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行都有促進(jìn)的作用。

水利工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)就是工程測(cè)量，想要將這個(gè)基礎(chǔ)打好，采用GIS技術(shù)就勢(shì)在必行，通過GIS技術(shù)可以準(zhǔn)確清晰地繪制出周圍環(huán)境的地圖，并在此基礎(chǔ)上制定出最合理的施工方案。不僅能夠讓相關(guān)工作人員的工作量大大下降，還擁有高效率、高精度的好處，同時(shí)還能對(duì)于施工過程中可能出現(xiàn)的各種意外狀況作出預(yù)測(cè)，提前做好防范措施。

（3）水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用RS技術(shù)

在水利工程項(xiàng)目施工過程中應(yīng)用RS遙感技術(shù)可以對(duì)施工提供行之有效的引導(dǎo)，它能繪制出一副準(zhǔn)確的施工現(xiàn)場(chǎng)的地形平面圖，便于施工設(shè)計(jì)，能夠提供一個(gè)規(guī)范的施工環(huán)境，有效的提高施工的安全l生，保障施工的持續(xù)進(jìn)行。

除此之外，RS遙感技術(shù)還可以分析施工范圍內(nèi)的環(huán).境，找出最佳的施工地址，然后對(duì)施工區(qū)域的坍塌、淹沒以及搬遷等信息進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出最好的一個(gè)設(shè)計(jì)方案，為水利工程項(xiàng)目的順利進(jìn)行和精確度都有著促進(jìn)作用。

比如對(duì)水利工程進(jìn)行沉降與變形監(jiān)測(cè)，某地水利工程施工期間出現(xiàn)沉降與變形問題，施工區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)大范圍內(nèi)明顯沉降，工程采用盾構(gòu)施工，從工程樁中間穿過，兩者最近距離1.7m～1.8m，施工可能引起周邊土體、工程樁位移和周邊地面、建筑物沉降。

比方說在一個(gè)水利工程項(xiàng)目的施工過程中出現(xiàn)了沉降和變形的狀況發(fā)生，在它的施工地區(qū)范圍內(nèi)出現(xiàn)了較為明顯的沉降現(xiàn)象，這個(gè)工程在施工中采用的是盾構(gòu)施工的方式，從工程樁中間穿越過去，兩者之間相隔2m，在施工的時(shí)候就有可能會(huì)引起周邊的地面和建筑物的沉降現(xiàn)象發(fā)生。這時(shí)候想要讓施工順利進(jìn)行下去，就可以使用RS遙感技術(shù)進(jìn)行沉降與變形監(jiān)測(cè)，讓工程得以順利進(jìn)行。

結(jié)束語

根據(jù)3S測(cè)繪技術(shù)在水利工程項(xiàng)目中的實(shí)踐應(yīng)用，可以看出其不僅對(duì)于水利工程項(xiàng)目的測(cè)繪精度和測(cè)繪效率都有著較大的提升，還可以滿足施工過程中各方面的需求，其對(duì)于水利工程項(xiàng)目的發(fā)展具有著積極的促進(jìn)作用，具有廣泛應(yīng)用的價(jià)值，值得我們大力推廣。